本发明属于电池电极材料领域，涉及一种ncm三元电极材料，尤其涉及一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料及其制备方法与应用。
背景技术：
三元材料(linixcoymnzo2)兼具licoo2、linio2和limnzo2的优点。在三元材料中，镍为主要活性元素。一般来说，镍的相对含量越高，三元材料的理论放电容量越高。
三元材料具有较高的比容量、能量密度和功率密度，比较稳定地性能，从而成为商业正极的热门材料。但是三元材料的电化学性能、热稳定性、结构稳定性还需进一步提高。对三元材料进行包覆，可以为三元活性电极材料提供一个保护层，避免其与电解液直接接触，很大程度上地降低了一系列副反应，比如，减少过渡金属的析出、形成更薄的sei膜、降低氧原子的析出等，从而提高带电化学稳定性。除此之外，通过筛选合适的包覆材料，锂离子电子导电性能、热稳定性得到显著地提高，因此得到很好的倍率和循环性能。
cn110416491a公开了一种石墨烯包覆改性三元镍钴锰电极及其制备方法，其制备方法包括如下步骤：(1)将三元镍钴锰酸锂粉末、导电添加剂和粘结剂混合研磨成浆料，涂敷在集流体上，干燥，得三元镍钴锰电极；(2)将石墨烯溶解于无水乙醇中，得包覆溶液；(3)将三元镍钴锰电极浸入包覆溶液中，搅拌包覆后取出，得包覆后的电极；(4)将包覆后的电极放入鼓风干燥箱中干燥，然后放入真空干燥箱中干燥，得到石墨烯包覆改性三元镍钴锰电极。上述方法采用湿化学法制备石墨烯包覆改性三元镍钴锰电极，所述制备方法操作过程复杂，将包覆后的电极放入鼓风干燥箱中干燥，容易导致包覆层开裂，影响石墨烯包覆改性三元镍钴锰电极的性能。
cn110648860a公开了一种包覆聚合铝-石墨烯的三元材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合聚乙烯吡咯烷酮与液态介质，在搅拌的同时加入石墨烯粉末，超声波震荡处理后得到石墨烯溶液；(2)混合石墨烯溶液与稀释溶液，得到聚合铝-石墨烯溶液；(3)将三元材料与液态介质均匀混合为混合溶液2；(4)将聚合铝-石墨烯溶液和混合溶液2均匀混合为混合溶液3，在连续搅拌的条件下，滴加氨水至混合溶液3的酸度落在ph8-12范围内，陈化后制得前驱物1；(5)依次对前驱物1进行真空干燥或喷雾干燥，焙烧后得到具有层状α-nafeo2结构且包覆聚合铝-石墨烯的三元正极材料。上述制备方法操作复杂，且在制备过程中液态介质和稀释溶液不能被有效回收，造成了资源上的浪费。
cn110970604a公开了一种包覆型三元正极材料、其制备方法及其用途，所述包覆型三元正极材料包括三元正极材料及包覆于所述三元正极材料表面的含锂和钽的包覆层。所述制备方法采用钽化合物作为包覆原料对表面含有残碱的三元材料进行包覆，残碱与钽化合物发生反应在三元正极材料表面形成含锂和钽的包覆层，从而得到包覆型三元正极材料。所述制备方法首先需要处理三元正极材料，且处理方法较为繁杂，然后再对处理后的三元正极材料进行包覆。在制备过程中碱液以及前驱体不能被有效回收，造成了资源上的浪费；且没有经过干燥过程，直接进行焙烧，极易导致包覆层开裂，影响三元正极材料的性能。
综上所述，目前所提供的包覆型三元正极材料的制备过程流程繁琐、成本高昂，具有较大的操作难度。因此，提供一种制备方法简单，成本低廉的包覆型三元正极材料，使得锂离子电池导电性能、热稳定性能得到显著提高，已经成为本领域亟需解决的问题之一。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料。本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料的制备流程短，操作简便，不需要苛刻的反应条件，操作安全，易于实现，且制备成本低，有利于工业化生产。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)混合有机金属盐溶液和粘结剂，搅拌后得到凝胶；
(2)在搅拌条件下混合石墨烯和步骤(1)所得凝胶，静置后得到石墨烯凝胶；
(3)混合ncm三元正极材料和步骤(2)所得石墨烯凝胶，震荡搅拌后得到悬浊液；
(4)处理步骤(3)所得悬浊液，得到包覆金属氧化物的ncm三元电极材料。
本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料的制备流程短，操作简便，不需要苛刻的反应条件，操作安全，易于实现，且制备成本低。本发明采用液相溶胶-凝胶法通过控制包覆层物质质量、温度，实现了包覆层可控的均匀包覆；采用喷雾干燥的方法调控包覆层水分蒸发的速率，形成致密的包覆层，有效提升了锂离子电池的电化学性能，避免了传统毛细蒸发过程导致包覆层开裂。
优选地，步骤(1)所述有机金属盐溶液的浓度为200-1000mg/l，例如可以是200mg/l、250mg/l、300mg/l、350mg/l、400mg/l、450mg/l、500mg/l、550mg/l、600mg/l、650mg/l、700mg/l、750mg/l、800mg/l、850mg/l、900mg/l、950mg/l或1000mg/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述有机金属盐溶液中的有机金属盐包括柠檬酸铝、柠檬酸锌或含钛脂类金属盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括柠檬酸铝和柠檬酸锌的组合，柠檬酸铝和含钛脂类金属盐的组合，柠檬酸锌和含钛脂类金属盐的组合，或柠檬酸铝、柠檬酸锌和含钛脂类金属盐的组合。
优选地，步骤(1)所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素-丙烯酰胺接枝共聚物、聚琥珀酰亚胺、聚天冬氨酸或聚丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括羧甲基纤维素钠和羧甲基纤维素-丙烯酰胺接枝共聚物的组合，羧甲基纤维素钠和聚琥珀酰亚胺的组合，羧甲基纤维素钠和聚天冬氨酸的组合，聚天冬氨酸和聚丙烯酰胺的组合，聚琥珀酰亚胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酰胺的组合；优选为聚丙烯酰胺。
优选地，步骤(1)所述粘结剂的浓度为500-2000mg/l，例如可以是500mg/l、600mg/l、700mg/l、800mg/l、900mg/l、1000mg/l、1100mg/l、1200mg/l、1300mg/l、1400mg/l、1500mg/l、1600mg/l、1700mg/l、1800mg/l、1900mg/l或2000mg/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述混合在反应釜中进行。
优选地，步骤(1)所述搅拌过程中还包括超声震荡处理。
优选地，所述超声震荡的频率为80-100khz，例如可以是80khz、82khz、84khz、86khz、88khz、90khz、92khz、94khz、96khz、98khz或100khz，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述超声震荡的时间为30-90min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述搅拌为真空搅拌。
优选地，步骤(1)所述搅拌的速率为120-600rpm，例如可以是120rpm，150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm或600rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述搅拌的温度为20-60℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃或60℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述搅拌的时间为30-90min，例如可以是30min、33min、36min、39min、42min、45min、48min、51min、54min、57min、60min、63min、66min、69min、72min、75min、78min、81min、84min、87min或90min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述搅拌过程中的真空度为20-80kpa，例如可以是20kpa、25kpa、30kpa、35kpa、40kpa、45kpa、50kpa、55kpa、60kpa、65kpa、70kpa、75kpa或80kpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述石墨烯包括氧化石墨烯或还原氧化石墨烯。
优选地，步骤(2)所述搅拌为真空搅拌。
优选地，步骤(2)所述搅拌过程中的真空度为20-80kpa，例如可以是20kpa、25kpa、30kpa、35kpa、40kpa、45kpa、50kpa、55kpa、60kpa、65kpa、70kpa、75kpa或80kpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述搅拌的搅拌速率为120-600rpm，例如可以是120rpm，150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm或600rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述搅拌的温度为20-60℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃或60℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述搅拌的时间为60-120min，例如可以是60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min、95min、100min、105min、110min、115min或120min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述静置的终点为石墨烯凝胶的粘度为1-10pa·s，例如可以是1pa·s、1.5pa·s、2pa·s、2.5pa·s、3pa·s、3.5pa·s、4pa·s、4.5pa·s、5pa·s、5.5pa·s、6pa·s、6.5pa·s、7pa·s、7.5pa·s、8pa·s、8.5pa·s、9pa·s、9.5pa·s或10pa·s但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述三元正极材料的用量为500-1000g/l，例如可以是500g/l、550g/l、600g/l、650g/l、700g/l、750g/l、800g/l、850g/l、900g/l、950g/l或1000g/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述搅拌的速率为800-2000rpm，例如可以是800rpm、850rpm、900rpm、950rpm、1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm、1250rpm、1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm、1500rpm、1550rpm、1600rpm、1650rpm、1700rpm、1750rpm、1800rpm、1850rpm、1900rpm、1950rpm或2000rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述搅拌的时间为30-90min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述搅拌的温度为20-50℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃或50℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述搅拌过程中伴随有超声震荡。
优选地，步骤(4)所述处理包括过筛、干燥以及热处理。
优选地，所述干燥包括喷雾干燥。
本发明所述喷雾干燥过程中，同时冷凝回收溶剂。所述冷凝回收的溶剂包括用于制备有机金属盐溶液的溶剂以及粘结剂。
优选地，所述过筛的目数为150-300目，例如可以是150目、180目、190目、200目、210目、220目、230目、240目、250目、260目、270目、280目、290目或300目，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述喷雾干燥的时间为0.5-3.0h，例如可以是0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h或3.0h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述喷雾干燥的温度为80-110℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃或110℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明采用喷雾干燥的方法调控包覆层水分的蒸发速率，形成致密的包覆层，避免包覆层开裂的可能性，提高三元电极材料的电化学性能。
优选地，所述的热处理为过筛后物料在氧气和/或空气氛围下进行热处理。
优选地，所述热处理包括如下步骤：
(a)以5-10℃/min的升温速率升温至105-150℃，保温2-5h，气体流速以o2计，控制在5m3/h/kg固体物料以上；
(b)以5-10℃/min的升温速率升温至600-900℃，保温3-6h，，气体流速以o2计，控制在5m3/h/kg固体物料以上；
(c)以不高于10℃/min的降温速率降温至100℃以下，气体流速以o2计，控制在20m3/h/kg固体物料以上。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中混合有机金属盐溶液和粘结剂，在120-600rpm、20-60℃、20-80kpa真空度的条件下真空搅拌30-90min后得到凝胶，真空搅拌的过程中包括超声震荡处理；
(2)在120-600rpm、20-60℃、20-80kpa真空度的条件下搅拌混合石墨烯和步骤(1)所得凝胶，搅拌60-120min后静置，得到粘度为1-10pa·s的石墨烯凝胶；
(3)混合ncm三元正极材料和步骤(2)所得石墨烯凝胶，在800-2000rpm、20-50℃的条件下真空搅拌30-90min后得到悬浊液，在搅拌过程中伴随有超声震荡；
(4)将步骤(3)所得悬浊液过150-300目筛进行过筛处理，对所得过筛后物料依次进行喷雾干燥和热处理，得到包覆金属氧化物的ncm三元电极材料；
步骤(4)所述热处理包括如下步骤：
(a)以5-10℃/min的升温速率升温至105-150℃，保温2-5h，气体流速以o2计，控制在5m3/h/kg固体物料以上；
(b)以5-10℃/min的升温速率升温至600-900℃，保温3-6h，，气体流速以o2计，控制在5m3/h/kg固体物料以上；
(c)以不高于10℃/min的降温速率降温至100℃以下，气体流速以o2计，控制在20m3/h/kg固体物料以上。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述制备方法制备得到的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料。
本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料的包覆层可以有效抑制三元电极材料在充放电过程中的结构改变，并减少其与电解液的直接接触和表面过渡金属在电解液中的溶解，同时也减少了副反应的发生，有效提高了其电化学循环性能。
第三方面，本发明提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包含如第一方面所述制备方法制备得到的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备流程短，操作简便，不需要苛刻的反应条件，操作安全，易于实现；
(2)本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料使用的包覆原料来源广泛、价格低廉，制备过程中可回收溶剂，加工成本低廉，在制备过程中不会向三元正极材料中引入杂质阴离子；
(3)本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料的包覆层可以有效抑制三元电极材料在充放电过程中的结构改变，并减少了其与电解液的直接接触和表面过渡金属在电解液中的溶解，同时也减少了副反应的发生，有效提高了其电化学循环性能；
(4)本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料采用喷雾干燥方法调控包覆层水分蒸发速率，形成致密的包覆层，提升材料电化学性能，避免传统毛细蒸发过程导致包覆层开裂。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中混合200mg/l的柠檬酸铝和500mg/l甲基纤维素钠，在120rpm、20℃、20kpa真空度的条件下真空搅拌90min后得到凝胶，真空搅拌的过程中包括超声震荡处理；
(2)在120rpm、20℃、20kpa真空度的条件下搅拌混合氧化石墨烯和步骤(1)所得凝胶，搅拌120min后静置，得到粘度为1pa·s的石墨烯凝胶；
(3)混合ncm三元正极材料和步骤(2)所得石墨烯凝胶，在800rpm、20℃的条件下真空搅拌90min后得到悬浊液，在搅拌过程中伴随有超声震荡；
(4)将步骤(3)所得悬浊液过150目筛进行过筛处理，对所得过筛后物料依次进行喷雾干燥和热处理，得到包覆金属氧化物的ncm三元电极材料；
步骤(4)所述热处理包括如下步骤：
(a)以5℃/min的升温速率升温至105℃，保温5h，气体流速以o2计，控制在6m3/h/kg固体物料；
(b)以5℃/min的升温速率升温至600℃，保温6h，，气体流速以o2计，控制在10m3/h/kg固体物料；
(c)以10℃/min的降温速率降温至100℃，气体流速以o2计，控制在20m3/h/kg固体物料。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例2
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中混合200mg/l的柠檬酸铝和500mg/l甲基纤维素钠，在600rpm、60℃、80kpa真空度的条件下真空搅拌30min后得到凝胶，真空搅拌的过程中包括超声震荡处理；
(2)在600rpm、60℃、80kpa真空度的条件下搅拌混合氧化还原石墨烯和步骤(1)所得凝胶，搅拌60min后静置，得到粘度为10pa·s的石墨烯凝胶；
(3)混合ncm三元正极材料和步骤(2)所得石墨烯凝胶，在2000rpm、50℃的条件下真空搅拌30min后得到悬浊液，在搅拌过程中伴随有超声震荡；
(4)将步骤(3)所得悬浊液过300目筛进行过筛处理，对所得过筛后物料依次进行喷雾干燥和热处理，得到包覆金属氧化物的ncm三元电极材料；
步骤(4)所述热处理包括如下步骤：
(a)以10℃/min的升温速率升温至150℃，保温2h，气体流速以o2计，控制在10m3/h/kg固体物料；
(b)以10℃/min的升温速率升温至900℃，保温3h，，气体流速以o2计，控制在10m3/h/kg固体物料；
(c)以8℃/min的降温速率降温至80℃，气体流速以o2计，控制在30m3/h/kg固体物料。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例3
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中混合200mg/l的柠檬酸铝和500mg/l甲基纤维素钠，在300rpm、45℃、60kpa真空度的条件下真空搅拌50min后得到凝胶，真空搅拌的过程中包括超声震荡处理；
(2)在300rpm、45℃、60kpa真空度的条件下搅拌混合氧化石墨烯和步骤(1)所得凝胶，搅拌80min后静置，得到粘度为5pa·s的石墨烯凝胶；
(3)混合ncm三元正极材料和步骤(2)所得石墨烯凝胶，在1200rpm、40℃的条件下真空搅拌60min后得到悬浊液，在搅拌过程中伴随有超声震荡；
(4)将步骤(3)所得悬浊液过230目筛进行过筛处理，对所得过筛后物料依次进行喷雾干燥和热处理，得到包覆金属氧化物的ncm三元电极材料；
步骤(4)所述热处理包括如下步骤：
(a)以8℃/min的升温速率升温至120℃，保温3.5h，气体流速以o2计，控制在6m3/h/kg固体物料；
(b)以6℃/min的升温速率升温至780℃，保温4.5h，，气体流速以o2计，控制在6.8m3/h/kg固体物料；
(c)以7℃/min的降温速率降温至90℃，气体流速以o2计，控制在22m3/h/kg固体物料。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例4
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中混合200mg/l的柠檬酸铝和500mg/l甲基纤维素钠，在500rpm、50℃、60kpa真空度的条件下真空搅拌30-90min后得到凝胶，真空搅拌的过程中包括超声震荡处理；
(2)在500rpm、50℃、60kpa真空度的条件下搅拌混合氧化还原石墨烯和步骤(1)所得凝胶，搅拌100min后静置，得到粘度为4.6pa·s的石墨烯凝胶；
(3)混合ncm三元正极材料和步骤(2)所得石墨烯凝胶，在1600rpm、38℃的条件下真空搅拌70min后得到悬浊液，在搅拌过程中伴随有超声震荡；
(4)将步骤(3)所得悬浊液过200目筛进行过筛处理，对所得过筛后物料依次进行喷雾干燥和热处理，得到包覆金属氧化物的ncm三元电极材料；
步骤(4)所述热处理包括如下步骤：
(a)以9℃/min的升温速率升温至140℃，保温2.5h，气体流速以o2计，控制在7m3/h/kg固体物料；
(b)以9℃/min的升温速率升温至860℃，保温5.4h，，气体流速以o2计，控制在7m3/h/kg固体物料；
(c)以6℃/min的降温速率降温至90℃，气体流速以o2计，控制在26m3/h/kg固体物料。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例5
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法除将步骤(1)中的200mg/l的柠檬酸铝更换为200mg/l的柠檬酸锌，其余均与实施例3相同。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例6
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法除将步骤(1)中的200mg/l的柠檬酸铝更换为200mg/l的含钛脂类金属盐，其余均与实施例3相同。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例7
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法除将步骤(1)中的500mg/l甲基纤维素钠更换为500mg/l聚丙烯酰胺，其余均与实施例3相同。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例8
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法，除将步骤(1)中500mg/l聚丙烯酰胺更换为2000mg/l聚丙烯酰，其余均与实施例7相同。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例9
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法，除将步骤(1)中500mg/l甲基纤维素钠更换为1000mg/l聚丙烯酰和聚天冬氨酸的组合，其余均与实施例7相同。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
实施例10
本实施例提供了一种包覆金属氧化物的ncm三元电极材料，所述三元电极材料的制备方法除将步骤(4)中的喷雾干燥更改为毛细蒸发，其余均与实施例3相同。
与实施例3对比可知，本实施例所述包覆金属氧化物的ncm三元电极材料在制备过程中，包覆层发生了开裂。
采用本实施例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本实施例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
对比例1
本对比例提供了一种cn108258224a中实施例1所述的表面包覆金属氧化物的三元正极材料。
与实施例3对比可知，本对比例采用球磨法制备表面包覆金属氧化物的三元正极材料，在制备过程中易出现包覆层包覆不均匀的现象，影响所述电极材料的电化学循环性能。
采用本对比例提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备锂离子电池，对锂离子电池进行充放电测试，电压范围为3.0-4.3v，电流范围为0.5-2c。本对比例提供的锂离子电池的电化学性能数据如表1所示。
表1
分析表1可知，本发明提供的包覆金属氧化物的ncm三元电极材料具有放电倍率性能好、循环容量保持率高的优点，由本发明所述包覆金属氧化物的ncm三元电极材料制备得到的锂离子电池的循环100次容量保持率≥99.03％，明显优于由对比例1所述方法制备得到的锂离子电池以及目前已公开的表面包覆金属氧化物的三元正极材料。
综上所述，本发明通过采用溶胶-凝胶法控制包覆层材料的质量、温度，实现了包覆层可控的均匀包覆，通过喷雾干燥法调控包覆层水分蒸发速率，形成致密的包覆层，提升了电化学性能，避免了包覆层开裂的可能性，且制备流程短，操作简便，制备成本低，有利于工业化生产。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。