一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法及产品与流程

本发明属于二次锂离子电池领域，更具体地，涉及一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法及产品。

背景技术：

随着社会的不断进步，在全球经济飞速增长的现在，科学技术的不断发展带来的产品在人们的生活中起着不可或缺的作用，电子产品，电动汽车，医疗设备等对储能的要求越来越高，人们对能源的需求日益增加，对社会与经济可持续发展的重要性的认识不断深化。锂离子电池作为新一代的绿色高能充电电池，自1990年问世以来，以其电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小和环境友好等突出优点，近20年取得了迅猛发展，已被广泛用作袖珍贵重家用电器如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源，目前锂离子电池正极材料主要包括钴酸锂、磷酸铁锂、高镍正极材料等。

然而，进一步的研究表明，锂离子电池中，由于正极材料所处的电势较高，且脱锂态正极材料具有较强的氧化性，易与有机电解液发生副反应，以至于恶化电池的性能。虽然镍系正极材料linio2由于具有放电比容量高、价格低廉等优点，然而其固有的一些缺陷也限制了其广泛应用：如计量比的linio2难以合成、放电过程中存在较多杂相变、ni²⁺占据li⁺的3a位置导致阳离子混排、高镍含量在充电末期催化活性很强，易催化电解液分解、室温及储存性能较差，此外，高镍正极材料在充放电过程中存在首圈效率不高以及循环过程中由于结构由稳定的层状结构转变成不稳定的岩盐相，导致循环性能差的问题。

由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需对高镍正极材料作出进一步的完善和改进，解决其在充放电过程中存在的循环性能差的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法及该材料，该制备方法结合高镍正极材料自身的性能特点，采用原子层沉积技术对高镍正极材料进行表面包覆改性，得到表面改性的锂离子高镍正极材料，进而采用该材料制造锂离子二次电池，由此制得的锂离子二次电池可克服高镍正极材料在充放电过程中容量衰减的问题，其结构稳定性和循环性能大大提高，此外本申请的表面改性的锂电池高镍正极材料还具有制备方法简单易行、包覆层厚度易控制、适合大规模生产等优点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法，包括以下步骤：

(a)将高镍正极材料粉末放入原子层沉积系统的反应腔体中，并将所述反应腔体抽真空5s～10s，所述高镍正极材料为linixcoymzo2，其中0.6≤x≤1，0≤y≤0.4，0≤z≤0.4，且x+y+z＝1，m为mn、al、mg、ti中的一种或几种；升高所述反应腔体的温度，使得温度保持在140℃～160℃；

(b)向所述反应腔体中通入反应源，并使得反应腔体中的压力达到5mbar～8mbar，该反应源吸附在所述高镍正极材料粉末的表面；

(c)向所述反应腔体中通入n2，以带走所述反应腔体中过剩的反应源，通入时间为120s～150s；

(d)继续向所述反应腔体中通入h2o，直至所述反应腔体的压力达到5mbar～8mbar时停止通入，该h2o与吸附在所述高镍正极材料表面的所述反应源发生反应，以在所述高镍正极材料的表面沉积获得氧化物薄膜；

(e)然后向所述反应腔体中通入n2，以带走所述反应腔体中的反应副产物和过剩的h2o，通入时间为120s～150s；

(f)重复步骤(b)～(e)获得具有所需沉积厚度的表面改性的锂电池高镍正极材料。

作为进一步优选的，所述反应源为金属有机物、金属单质和金属卤化物中的一种；所述金属有机物、金属单质和金属卤化物中采用的金属元素为ti、al、fe、zn中的一种。

按照本发明的另一方面，提供了一种表面改性的锂电池高镍正极材料，其由所述的方法制备。

按照本发明的另一方面，提供了一种正极极片，所述正极极片包括集流体和涂覆在该集流体上的所述的表面改性的锂电池高镍正极材料。

作为进一步优选的，所述正极极片还包括导电剂和粘结剂，所述导电剂、粘结剂和表面改性的锂电池高镍正极材料三者混合后涂覆在所述集流体上。

作为进一步优选的，所述表面改性的锂电池高镍正极材料、导电剂、粘结剂的混合比例为：表面改性的锂电池高镍正极材料的质量分数为50～99.5wt％，导电剂为0.1～40wt％，粘结剂为0.1～40wt％。

作为进一步优选的，所述导电剂为炭黑、乙炔黑、天然石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种；所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯基醚、聚酰亚胺、苯乙烯-丁二烯共聚物、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

按照本发明的另一方面，提供了一种锂离子二次电池，其包括所述的正极极片。

作为进一步优选的，还包括负极极片、隔膜、电解液和电池壳。

作为进一步优选的，所述隔膜优选为芳纶隔膜、无纺布隔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯膜、聚丙烯聚乙烯双层或三层复合膜、陶瓷涂覆层隔膜中的一种；所述电解液包括电解质和溶剂，所述电解质优选为lipf6、libf4、liclo4、liasf6、licf3so3、lin(cf3so2)、libob、licl、libr、lii中的一种或者多种；所述溶剂优选为丙烯碳酸酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、1，2-二甲氧基乙烷(dme)、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、乙腈、乙酸乙酯、亚硫酸乙烯酯中的一种或多种。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明所述的制备方法，利用ald对用于制备电池正极的高镍正极材料进行表面改性，方法简单易操作，能够进行大规模的包覆，且与现有方法相比，包覆层的均匀程度更好，包覆层的厚度更好控制。

2.本发明在表面改性的过程中，将反应温度、反应时间和反应压力等关键参数控制在一定范围内，能够有效地提高表面改性的效果，同时提高表面改性的反应速度，从而最终提高由此高镍正极材料制备的锂离子二次电池的性能。

3.本发明所述的制备方法，选用了过渡金属氧化物例如tio2来对高镍正极材料进行表面处理，通过简单的几个步骤对高镍正极材料进行了表面改性处理，简化了整个制备方法的流程，高效率、高质量地获得了所要制备的正极材料，并且整个制备过程便于操作和质量控制，尤其是对于表面包覆的控制尤为的简单易行。

附图说明

图1是本发明的一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法的流程图；

图2是未包覆的高镍正极材料和包覆不同厚度的高镍正极材料的x射线粉末衍射(xrd)图谱；

图3(a)和图3(b)是未包覆的高镍正极材料的扫描电子显微镜(sem)图；

图3(c)和图3(d)是本发明包覆的高镍正极材料的扫描电子显微镜(sem)图；

图4(a)是未包覆的高镍正极材料的tem图；图4(b)是本发明包覆的高镍正极材料的透射电子显微镜(tem)图；

图5(a)是未包覆的高镍正极材料和包覆不同厚度的高镍正极材料的电池的首圈充放电曲线；

图5(b)是未包覆的高镍正极材料和包覆不同厚度的高镍正极材料的电池的循环性能图；

图5(c)是未包覆的高镍正极材料和包覆的高镍正极材料电池在不同电流密度下的倍率性能；

图5(d)是未包覆的高镍正极材料和包覆的高镍正极材料电池在不同倍率下的放电曲线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的原理是利用原子层沉积法在正极材料表面沉积金属氧化物薄膜，通过这种改性方法能够获得较为均匀的包覆层，并且能够有效的控制包覆层的厚度，通过包覆表面薄膜能够有效的隔绝电解液多材料表面的侵蚀，提高了整体的材料的结构稳定性。

如图1所示，本发明提供了一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法，包括以下步骤：

(a)将高镍正极材料放入ald(atomiclayerdeposition，原子层沉积)系统的反应腔体中，并将反应腔体抽真空5s～10s，高镍正极材料为linixcoymzo2，其中0.6≤x≤1，0≤y≤0.4，0≤z≤0.4，且x+y+z＝1，m为mn、al、mg、ti中的一种或几种，升高反应腔体的温度，使得反应温度始终保持在140℃～160℃；

(b)向抽真空后的反应腔体中通入反应源，并使得反应腔体中的压力达到5mbar～8mbar，该反应源吸附在所述高镍正极材料的表面；

(c)向所述反应腔体中通入n2，以带走所述反应腔体中过剩的反应源，通入时间为120s～150s；

(d)继续向所述反应腔体中通入h2o，当腔体压力达到5mbar～8mbar时结束通入h2o，由于反应腔体中的温度为140℃～160℃，通入的水在该温度下变为水蒸气，水蒸气与吸附在高镍正极材料表面的反应源发生反应，以在高镍正极材料的表面沉积一氧化物薄膜，反应过程中会产生反应副产物，具体的副产物在此不赘述；

(e)然后向反应腔体中通入n2，以带走所述反应腔体中的反应副产物和过剩的h2o，通入时间为120s～150s；

(f)重复步骤(b)～(e)获得具有所需沉积厚度的表面改性的锂电池高镍正极材料。

具体的，沉积的反应源为金属有机物、金属单质和金属卤化物中的一种，其中，金属元素为ti、al、fe、zn中的一种。上述反应源具有以下几个特点：1)反应源有足够高的蒸气压，能够充分覆盖和填充基体材料的表面；2)反应源有较好的稳定性，不会发生自分解，也不会腐蚀基体材料；3)反应源有一定的化学活性，能够迅速的在材料表面形成化学吸附，能够在短时间内达到饱和吸附。

本发明还提供了一种正极极片，该正极极片包括集流体和涂覆在该集流体上的由本发明方法制备的所述锂电池高镍正极材料。

进一步的，该正极极片还包括导电剂和粘结剂，所述导电剂、粘结剂和锂电池高镍正极材料三者混合后涂覆在所述集流体上。

优选的，锂电池高镍正极材料、导电剂、粘结剂的混合比例为：锂电池高镍正极材料的质量分数为50～99.5wt％，导电剂为0.1～40wt％，粘结剂为0.1～40wt％，较多的比较试验表明，采用该质量比制备的正极极片具有较为优良的电化学性能。

进一步优选的，所述导电剂为炭黑、乙炔黑、天然石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种；所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯基醚、聚酰亚胺、苯乙烯-丁二烯共聚物、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

本发明还提供了一种锂离子二次电池，其包括由本发明方法制备的所述正极极片。

具体的，该锂离子二次电池还包括负极极片、隔膜、电解液和电池壳。

优选的，所述隔膜为芳纶隔膜、无纺布隔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯膜、聚丙烯聚乙烯双层或三层复合膜、陶瓷涂覆层隔膜中的一种。

进一步优选的，电解液包括电解质和溶剂，电解质优选为lipf6、libf4、liclo4、liasf6、licf3so3、lin(cf3so2)、libob、licl、libr、lii中的一种或者多种；溶剂优选为丙烯碳酸酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、1，2-二甲氧基乙烷(dme)、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、乙腈、乙酸乙酯、亚硫酸乙烯酯中的一种或多种。

以下为本发明的具体实施例。

实施例1

利用ald设备在高镍正极材料linio2表面沉积tio2薄膜，反应源为h2o和异丙基钛，沉积温度为150℃。将高镍正极材料linio2放入到ald中的反应腔中，沉积过程如下：(1)将反应腔抽真空5s；(2)通入反应钛源(异丙基钛)使得腔体压力达到5mbar；(3)向反应体系中通入n2，时间为120s，用来带走反应的副产物和过剩的异丙基钛；(4)继续向反应腔内通入h2o，当腔体压力达到5mbar时结束；(5)向反应体系中通入n2，时间为120s，用来带走反应的副产物和过剩的h2o；步骤(1)～(5)为一个完整沉积过程，循环次数为20次。

实施例2

利用ald设备在高镍正极材料lini0.6co0.4o2表面沉积zno薄膜，反应源为h2o和zncl2，沉积温度为150℃。将高镍正极材料lini0.6co0.4o2放入到ald中的反应腔中，沉积过程如下：(1)将反应腔抽真空6s；(2)通入反应锌源(zncl2)使得腔体压力达到6mbar；(3)向反应体系中通入n2，时间为130s，用来带走反应的副产物和过剩的氯化锌；(4)继续向反应腔内通入h2o，当腔体压力达到6mbar时结束；(5)向反应体系中通入n2，时间为140s，用来带走反应的副产物和过剩的h2o；步骤(1)～(5)为一个完整沉积过程。，循环次数为25次。

实施例3

利用ald设备在高镍正极材料lini0.4co0.2mn0.4o2表面沉积al2o3薄膜，反应源为h2o和金属铝，沉积温度为150℃。将高镍正极材料lini0.4co0.2m0.4o2放入到ald中的反应腔中，沉积过程如下：(1)将反应腔抽真空10s；(2)通入反应铝源(铝单质)使得腔体压力达到8mbar；(3)向反应体系中通入n2，时间为150s，用来带走反应的副产物和过剩的金属铝；(4)继续向反应腔内通入h2o，当腔体压力达到8mbar时结束；(5)向反应体系中通入n2，时间为150s，用来带走反应的副产物和过剩的h2o；步骤(1)～(5)为一个完整沉积过程，循环次数为30次。

实施例4

利用ald设备在高镍正极材料lini0.5co0.3al0.2o2表面沉积fe2o3薄膜。反应源为h2o和fecl3，沉积温度为150℃。将高镍正极材料lini0.5co0.3m0.2o2放入到ald中的反应腔中，沉积过程如下：(1)将反应腔抽真空7s；(2)通入反应铁源(fecl3)使得腔体压力达到7mbar；(3)向反应体系中通入n2，时间为140s，用来带走反应的副产物和过剩的fecl3；(4)继续向反应腔内通入h2o，当腔体压力达到7mbar时结束；(5)向反应体系中通入n2，时间为130s，用来带走反应的副产物和过剩的h2o；步骤(1)～(5)为一个完整沉积过程，循环次数为20次。

实施例5

利用ald设备在高镍正极材料lini0.6ti0.4o2表面沉积tio2薄膜，反应源为h2o和ticl4，沉积温度为150℃。将高镍正极材料lini0.6ti0.4o2放入到ald中的反应腔中，沉积过程如下：(1)将反应腔抽真空5s；(2)通入反应钛源(ticl4)使得腔体压力达到5mbar；(3)向反应体系中通入n2，时间为130s，用来带走反应的副产物和过剩的ticl4；(4)继续向反应腔内通入h2o，当腔体压力达到6mbar时结束，(5)向反应体系中通入n2，时间为120s，用来带走反应的副产物和过剩的h2o；步骤(1)～(5)为一个完整沉积过程，循环次数为25次。

实施例6

利用ald设备在高镍正极材料lini0.5co0.3mg0.2o2表面沉积tio2薄膜，反应源为h2o和金属钛，沉积温度为150℃。将高镍正极材料lini0.5co0.3mg0.2o2放入到ald中的反应腔中，沉积过程如下：(1)将反应腔抽真空10s；(2)通入反应钛源(金属钛)使得腔体压力达到5mbar；(3)向反应体系中通入n2，时间为150s，用来带走反应的副产物和过剩的金属钛；(4)继续向反应腔内通入h2o，当腔体压力达到6mbar时结束，(5)向反应体系中通入n2，时间为150s，用来带走反应的副产物和过剩的h2o；步骤(1)～(5)为一个完整沉积过程，循环次数为30次。

实施例7

将实施例1制备的高镍正极材料和导电剂炭黑和粘结剂聚四氟乙烯按照一定比例混合，其中正极材料的质量分数比为50％，导电剂的质量分数比为30％，粘结剂的质量分数比为20％，为了调整浆料浓度可加入一定量的nmp(n-甲基吡咯烷酮)，混合均匀后涂覆在铝箔集流体上。

实施例8

将实施例2制备的高镍正极材料和导电剂天然石墨和粘结剂聚丙烯酸按照一定比例混合，其中正极材料的质量分数比为75％，导电剂的质量分数比为15％，粘结剂的质量分数比为10％，并加入一定量的nmp，混合均匀后涂覆在铝箔集流体上。

实施例9

将实施例3制备的高镍正极材料和导电剂石墨烯和粘结剂聚丙烯按照一定比例混合，其中正极材料的质量分数比为99.5％，导电剂的质量分数比为0.1％，粘结剂的质量分数比为0.4％，并加入一定量的nmp，混合均匀后涂覆在铝箔集流体上。

实施例10

将实施例4制备的高镍正极材料和导电剂炭黑和粘结剂聚酰胺按照一定比例混合，其中正极材料的质量分数比为50％，导电剂的质量分数比为40％，粘结剂的质量分数比为10％，并加入一定量的nmp，混合均匀后涂覆在铝箔集流体上。

实施例11

将实施例5制备的高镍正极材料和导电剂炭黑和粘结剂聚四氟乙烯按照一定比例混合，其中正极材料的质量分数比为40％，导电剂的质量分数比为20％，粘结剂的质量分数比为40％，并加入一定量的nmp，混合均匀后涂覆在铝箔集流体上。

实施例12

将实施例6制备的高镍正极材料和导电剂炭黑和粘结剂聚丙烯按照一定比例混合，其中正极材料的质量分数比为99％，导电剂的质量分数比为0.9％，粘结剂的质量分数比为0.1％，并加入一定量的nmp，混合均匀后涂覆在铝箔集流体上。

实施例13

将实施例7制备的正极极片做成2032型扣式电池，其中，电池壳为不锈钢材料，负极极片采用锂金属，隔膜为celgard2300，电解液为1.0mol/llipf6，溶剂为ec/dmc体系。

实施例14

将实施例8制备的的正极极片做成2032型扣式电池，其中，电池壳为不锈钢材料，负极极片采用钠金属，隔膜为玻璃纤维隔膜，电解液为1.0mol/llipf4，溶剂为emc/dmc体系。

实施例15

将实施例9制备的正极极片做成2032型扣式电池，其中，电池壳为不锈钢材料，负极极片采用锂金属，隔膜为芳纶隔膜，电解液为1.0mol/lliasf6，溶剂为ec/pc体系。

实施例16

将实施例10制备的正极极片做成2032型扣式电池，其中，电池壳为不锈钢材料，负极极片采用钾金属，隔膜为陶瓷涂覆层隔膜，电解液为1.0mol/llicl，溶剂为ec/dmc体系。

实施例17

将实施例11制备的正极极片做成2032型扣式电池，其中，电池壳为不锈钢材料，负极极片采用钠金属，隔膜为无纺布隔膜，电解液为1.0mol/llicl，溶剂为pc/dmc体系。

实施例18

将实施例12制备的正极极片做成2032型扣式电池，其中，电池壳为不锈钢材料，负极极片采用钾金属，隔膜为聚丙烯聚乙烯双层复合膜，电解液为1.0mol/llibob，溶剂为碳酸乙烯酯。

图2是未包覆的nca(高镍正极材料)粉末和本发明实施例1制备的包覆不同厚度薄膜的高镍正极材料的xrd图谱(包覆厚度分别为2nm、4nm、6nm)，利用xrd可以分析包覆过程中是否引入杂质以及确定包覆物成分。从xrd图谱中可以看出，本发明利用ald进行表面改性，并没有引起nca材料的结构变化，所有的明显的衍射峰对应于α-nafeo2结构，其中分裂明显的i(006)/i(102)峰和i(018)/i(110)峰说明经过包覆后的材料仍然保持着良好的二维层状结构。另外，在xrd的图谱中并没有出现tio2的衍射峰，主要是因为沉积的厚度在2nm～6nm，tio2的含量较低因此并没有检测到tio2的存在。因此，ald并没有改变nca的晶体结构和成分。

图3是未包覆的nca和通过包覆进行表面修饰后的nca的sem图，其中图3(a)和图3(b)为包覆前，图3(c)和图3(d)为包覆后。从图中可以看出，包覆前后nca颗粒仍然保持球形形貌，颗粒大小约为5～10μm，整个球形颗粒由初级晶粒构成，初级晶粒为不规则的颗粒，从sem图中并不能看出包覆层的存在，为了进一步确定包覆层，利用tem进一步分析ald表面包覆层带来的材料表面结构的变化。

图4是未包覆的nca和表面包覆如tio2包覆层的nca的tem图，由于包覆层厚度为4nm，不能够直接从sem图中观察到包覆层的存在，因此利用tem能够更加清晰的观察颗粒表面的形貌变化。从图4(a)中可以看出，未包覆的nca颗粒表面平整且光滑，而利用ald包覆tio2后，颗粒表面粗糙有明显的包覆层，如图4(b)所示，包覆层的厚度约为4nm，与ald预设的厚度基本一致，说明利用ald能够很好控制包覆层的厚度。

为了研究ald沉积包覆层对nca的影响，在1c(180mag^-1)的电流密度下对本发明实施例13制备的电池进行恒流充放电测试，电压范围为2.8～4.3v，测试温度为25℃，其测试结果如图5所示。

图5(a)是未包覆的nca和ald-2(包覆厚度为2nm)、ald-4(包覆厚度为4nm)、ald-6(包覆厚度为6nm)制备的电池的首圈充放电曲线，其中横坐标为质量比容量，纵坐标为电压，从图中可以看出包覆前后制备的电池的充放电曲线相似，放电电压平台均在3.7v左右，且首圈放电容量分别为161.5mahg^-1、160.7mahg^-1、173.5mahg^-1、165.2mahg^-1，放电容量并没有发生较大的变化，首圈效率分别是71.5％、79.3％、78.7％和73.7％。经过包覆后的nca首圈效率均高于未包覆的nca，当包覆层的厚度增加至6nm时首圈效率呈现降低的趋势。

图5(b)是未包覆的nca和ald-2、ald-4、ald-6制备的电池的循环性能图，其中横坐标为循环圈数，纵坐标为放电比容量。在充放电的循环过程中，在循环的前几圈中放电容量略微升高，是由材料的活化造成的。从图中可以看出ald-4的循环性能要优于其他样品，未包覆的nca在经过100圈充放电循环后，放电容量仅为141.8mahg^-1，容量保持率87.8％，ald-2经过100圈充放电循环后，放电容量为155.2mahg^-1，容量保持率96.5％，ald-4经过100圈充放电循环后，放电容量为169.0mahg^-1，容量保持率97.4％，ald-6经过100圈充放电循环后，放电容量为149.7mahg^-1，容量保持率90.6％。从实验结果可以看出，经过包覆后的nca的循环性能得到了大的提升，特别是当包覆层的厚度为4nm，容量保持率从87.8％提升到97.4％，同时还没有降低放电容量，但是当包覆层的厚度提高到6nm时，容量保持开始下降，这可能是由于当材料表面的包覆层的厚度太厚会阻碍li⁺的扩散，因此最佳的包覆层的厚度为4nm。

图5(c)是未包覆的nca和ald-2制备的电池在不同电流密度下的倍率性能，其中横坐标为循环圈数，纵坐标为放电比容量。包覆前的nca在0.1c、0.2c、0.5c、1c、2c、5c和10c下的放电容量分别为180.2mahg^-1，183mahg^-1，174.6mahg^-1，166.7mahg^-1，157.4mahg^-1，136.5mahg^-1和103.9mahg^-1，可以看出在大倍率的电流密度下，未包覆的nca的电化学性能较差，说明材料的极化较为严重，而ald-2在相同的电流密度下放电比容量分别为193.2mahg^-1，190.4mahg^-1，181.3mahg^-1，174.2mahg^-1，165.4mahg^-1，150.2mahg^-1和128.9mahg^-1，经过表面包覆后的nca具有良好的倍率性能，这说明包覆层能够在一定程度上降低材料的极化程度。

图5(d)是包覆前后的nca在不同倍率下的放电曲线，其中横坐标为质量比容量，纵坐标为电压，从图中也可以看出随着电流密度的增加，经过包覆后的nca降低了电压衰减的程度，由此也可以说明nca材料在包覆层作用下，能够减小材料在充放电过程中的极化问题。

因此，通过高效和良好的循环性能表示经表面包覆能够提高高镍正极材料的结构稳定性，从而提高高镍正极材料的循环性能。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。