一种正极材料、二次电池及用电设备

技术领域

本申请涉及二次电池制造技术领域，特别是涉及一种正极材料、二次电池及用电设备。

背景技术

当前，具有较高能量密度的正极材料，在锂离子二次电池中得到广泛应用。然而随着正极材料的能量密度提升(例如提升正极材料镍的含量)，其高温稳定性能和循环稳定性能表现较差，使得应用较高能量密度的正极材料的锂离子二次电池在安全性能以及循环寿命方面表现较差。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种正极材料、二次电池及用电设备，以解决现有正极材料的高温稳定性能和循环稳定性能较差的问题。

为了解决上述问题，本申请是通过如下技术方案实现的：

本申请提出了一种正极材料，其中，包括：锂镍化合物颗粒，所述锂镍化合物颗粒具有多孔结构；锰氧化物颗粒，所述锰氧化物颗粒至少部分分布在所述多孔结构中。

进一步地，所述的正极材料中，所述锰氧化物颗粒具有第一元素，所述第一元素包括Li，以及Mo、Cu、Ge中的至少一种。

进一步地，所述的正极材料中，所述锰氧化物颗粒中所述第一元素的质量含量为1％～5％。

进一步地，所述的正极材料中，所述锂镍化合物颗粒表面至少部分区域设置有壳层，所述壳层包括金属氧化物。

进一步地，所述的正极材料中，所述金属氧化物包括三氧化钼和氧化锌中的至少一种。

进一步地，所述的正极材料中，所述金属氧化物包括三氧化钼和氧化锌，所述三氧化钼和氧化锌的质量比为(2～5):1。

进一步地，所述的正极材料中，所述锰氧化物颗粒的质量含量为0.5％～10％。

进一步地，所述的正极材料中，所述锰氧化物颗粒的平均粒径为10～200nm。

进一步地，所述的正极材料中，所述锂镍化合物颗粒包括锂镍钴锰氧化物颗粒，所述锂镍钴锰氧化物颗粒包含第二元素，所述第二元素包括Fe、K、Al、Mg、Ni、Zn、Zr中的至少一种。

本申请还提出了一种二次电池，包括正极极片，其中，所述正极极片包括正极集流体以及设置于所述正极集流体上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括如上述的正极材料。

本申请还提出了一种用电设备，其中，包括上述的二次电池，该二次电池作为所述用电设备的供电电源。

与现有技术相比，本申请实施例包括以下优点：

本申请实施例中，所提供的正极材料包括锂镍化合物颗粒及锰氧化物颗粒，锂镍化合物颗粒具有多孔结构，锰氧化物颗粒至少部分分布在上述多孔结构中。在本申请中，锂镍化合物颗粒具有多孔结构，一方面，可有效减小正极材料颗粒发生团聚，提升正极材料在制浆过程中分散性，另一方面，多孔结构还有效提高了正极材料的比表面积，从而提升正极材料表面的活性位点以及提升正极材料对电解液的浸润性能，对电池能量密度的发挥具有积极影响，另外，正极材料在充放电循环过程中，锂离子在脱嵌过程中产生对正极材料结构的应力，在多孔结构的存在下，可以对该应力起到很好的缓冲作用，增强了正极材料在循环过程中的结构稳定性；而锰氧化物颗粒具有高度的化学反应性和热稳定性，将其沉积在锂镍化合物颗粒表面的孔洞中，更能够有效提高正极材料的循环稳定性和热稳定性，因而改善了现有正极材料的高温稳定性能和循环稳定性能较差的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1是本申请实施例提供的钠离子电池正极材料的结构示意图。

附图标记说明：

11-锂镍化合物颗粒，12-锰氧化物颗粒，13，壳层。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

本申请的申请人发现，现有锂离子二次电池中，较高能量密度的正极材料应用较广，其虽然具有高能量密度，但其高温稳定性能和循环稳定性能表现较差，使得应用该正极材料的锂离子二次电池在安全性能以及循环寿命方面表现较差。

本申请实施例为了解决上述问题，提供了一种正极材料，如图1所示，包括：锂镍化合物颗粒11，该锂镍化合物颗粒11具有多孔结构；锰氧化物颗粒12，该锰氧化物颗粒12至少部分分布在上述多孔结构中。

在本申请中，锂镍化合物颗粒具有多孔结构，一方面，可有效减小正极材料颗粒发生团聚，提升正极材料在制浆过程中分散性，另一方面，多孔结构还有效提高了正极材料的比表面积，从而提升正极材料表面的活性位点以及提升正极材料对电解液的浸润性能，对电池能量密度的发挥具有积极影响，另外，正极材料在充放电循环过程中，锂离子在脱嵌过程中产生对正极材料结构的应力，在多孔结构的存在下，可以对该应力起到很好的缓冲作用，增强了正极材料在循环过程中的结构稳定性。另外，锰氧化物颗粒具有高度的化学反应性和热稳定性，将其沉积设置在内核表面的孔洞中，更能够有效提高正极材料的循环稳定性和热稳定性。在本申请，锂镍化合物指至少包含锂元素和镍元素的材料，可以理解，锂镍化合物除了具有锂元素和镍元素外还可以包括其他金属元素或非金属元素。

因此，本申请实施例提供的正极材料可以有效改善现有正极材料的高温稳定性能和循环稳定性能较差的问题。

可选地，在一种实施方式，上述的正极材料中锰氧化物颗粒的质量含量为0.5％～10％，可以在保证材料的能量密度的前提下，有效发挥锰氧化物颗粒的化学反应性和热稳定性。可选地，在一些实施方式中，上述锰氧化物颗粒的质量含量为0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％或其中任意两值之间的范围。

本申请实施例中，上述锰氧化物颗粒12可以为二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰。可选地，在一种实施方式中，上述的正极材料中锰氧化物颗粒12的平均粒径为10～200nm，可以与锂镍化合物颗粒11的多孔结构相适配，从而稳定嵌设在锂镍化合物颗粒11中。

可选地，在一些实施方式中，上述锰氧化物颗粒12的平均粒径为10nm、20nm、50nm、80nm、100nm、120nm、150nm、180nm、200nm或其中任意两值之间的范围；示例地，上述锰氧化物颗粒12的平均粒径为20～180nm，或者上述锰氧化物颗粒12的平均粒径为50～150nm。

可选地，在一种实施方式中，上述锰氧化物颗粒12具有第一元素，第一元素包括Li，以及Mo、Cu、Ge中的至少一种。该实施方式中，第一元素可以掺杂在锰氧化物颗粒中，利用Li对锰氧化物颗粒进行掺杂，并利用Mo、Cu、Ge中的至少一种对锰氧化物颗粒进行掺杂，可以改变正极材料的内部元素的化学键能，既能够抑制材料的姜泰勒畸变，降低锰氧化物颗粒内部结构变形破碎的概率，且还能够提升锰氧化物颗粒12的电导率，进一步提升正极材料的稳定性能和导电性能。在其他实施例中，第一元素也可以包覆在锰氧化物颗粒12表面。

可选地，在一种具体实施方式中，上述锰氧化物颗粒12中第一元素的质量含量为1％～5％，可以有效均衡锰氧化物颗粒的化学反应性、热稳定性与导电性能。可选地，在一些实施方式中，上述锰氧化物颗粒中第一元素的质量含量为1％、2％、3％、4％、5％或其中任意两值之间的范围。

在一些实施例中，第一元素中，Li占30％～70％。例如可以为30％、40％、48％、58％、65％、70％中一者或任意两者的范围值。Li掺杂量在该范围内，对正极材料还具有补锂效果，当二次电池进行首次充放电循环时，第一元素中的Li参与正负极钝化膜的形成，减少锂镍化合物颗粒中活性锂的消耗，有效提升二次电池的首效。

可选地，在一种实施方式中，上述的正极材料中锂镍化合物颗粒11表面至少部分区域设置有壳层13，该壳层13包括金属氧化物。该实施方式中，在锂镍化合物颗粒表面设置包括金属氧化物的壳层，不仅可以利用该壳层将锰氧化物颗粒包覆在锂镍化合物颗粒的多孔结构中，还能够减少副反应的发生，避免电解液在较高电压下分解，从而使得正极材料在较高电压下仍能保持较好的循环稳定性和容量保持率。

可选地，在一种具体实施方式中，上述金属氧化物包括三氧化钼和氧化锌中的至少一种。其中，壳层中的三氧化钼可以减少副反应的发生，避免电解液在较高电压下分解，从而使得正极材料在较高电压下仍能保持较好的循环稳定性和容量保持率；而氧化锌能够提升材料的能量密度，并增加正极材料的导电性能。

可选地，在一种具体实施方式中，上述金属氧化物包括三氧化钼和氧化锌，且三氧化钼和氧化锌的质量比为(2～5):1。该具体实施方式中，三氧化钼和氧化锌按(2～5):1的质量比组成上述壳层结构，能够进一步兼顾正极材料的循环稳定性、容量保持率以及能量密度和导电性能。

可选地，在一些实施方式中，三氧化钼和氧化锌的质量比为2:1、3:1、4:1、5:1或其中任意两值之间的范围。

可选地，在一种实施方式中，锂镍化合物颗粒包括锂镍钴锰氧化物颗粒，所述锂镍钴锰氧化物颗粒包含第二元素，该第二元素包括Fe、K、Al、Mg、Ni、Zn、Zr中的至少一种。该实施方式中，第二元素可以掺杂在锂镍钴锰氧化物颗粒中，利用Fe、K、Al、Mg、Ni、Zn、Zr中的至少一种对锂镍化合物颗粒进行掺杂，可以改变正极材料的内部元素的化学键能，能够进一步优化正极材料的综合性能，使得材料具有高能量密度、高浸润性能、高热稳定性以及高循环稳定性；在将上述正极材料其用于锂离子电池中，可以有效提升电池的能量密度、循环稳定性以及倍率性能，提升电池的使用寿命。在一些实施例中，第二元素也可以包覆在锂镍钴锰氧化物颗粒表面。

在一些实施例中，第二元素为Fe、Al和K。如此可以进一步提升正极材料的稳定性。

在一些实施例中，第二元素为Al、Ni和Zr。如此可以进一步提升正极材料的稳定性和能量密度。

在一些实施例中，第二元素为Zr、Mg和Zn。如此可以进一步提升正极材料的导电性能和稳定性。

在一些实施例中，锂镍钴锰氧化物颗粒可以包含Li

在一些实施例中，0.70≤x≤0.95。

在一些实施例中，0.75≤x≤0.95。

在一些实施例中，锂镍钴锰氧化物颗粒还包含第三元素，第三元素可以包含氟、硼、钇等。

在一些实施例中，正极材料的吸油值为30～50，单位为cm

本申请还提出了一种正极材料的制备方法，其中，包括以下步骤：

(1)将镍盐、钴盐和锰盐溶于混合溶剂中，并加入尿素、碳酸氢铵、六亚甲基四胺中的至少一种作为沉淀剂，得到混合液，将混合液移入水热反应釜中，于120～240℃反应8～40h；反应完成后，将得到产物过滤、洗涤、真空干燥，并在400～600℃下初步煅烧1～6h，得到中间体；

其中，混合溶剂包括体积比为1:0.1～10的水和醇；镍盐、钴盐和锰盐的总浓度为0.01～0.10mol/L；沉淀剂的浓度为镍盐、钴盐和锰盐的总浓度的2～5倍；

(2)将步骤(1)得到的中间体与过量的氢氧化锂混合、研磨，在氧化气氛中，先在400～600℃条件下烧结1～8h，再升温至700～900℃条件下烧结4～10h，即得多孔结构的正极材料；

(3)将制备得到的多孔结构的正极材料浸入锰盐溶液中，过滤并干燥后，对所得固体材料在500～800℃条件下烧结3～5h，制得具有锰氧化物颗粒填充在孔洞中的正极材料。

本申请实施例所提供的制备方法中，尿素、碳酸氢铵、六亚甲基四胺，既能够作为金属离子的沉淀剂，且其在升温过程中分解生成气体，使材料内部产生气体，得到内部具有多孔结构的材料。

本申请还提出了一种二次电池，包括正极极片，其中，上述正极极片包括正极集流体及设置于正极集流体上的正极活性材料层，正极活性材料层包括如上述的正极材料。其中，二次电池包括锂离子二次电池。

在本申请的一些实施方式中，所述正极极片还包括导电剂，所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、硬碳、碳纤维、碳微球中的至少一种。在一些实施例中，正极极片对电解液的吸收速率为7.6～10.7μg/s，例如可以为7.6μg/s、7.8μg/s、8.6μg/s、9.4μg/s、10.0μg/s、10.5μg/s、10.7μg/s中的一者或任意两者的范围值。

在本方的一些实施方式中，所述正极极片还包括粘接剂，所述粘接剂包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸醋树脂中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，所述的正极极片的制备方式如下：将上述用于制备正极极片的组分，例如包括上述正极材料的正极活性材料、粘接剂和导电剂分散于N-甲基呲咯烷酮等溶剂中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在铝箔等正极集流体上；经烘干、辊压、模切等工序后，即可得到正极极片。

本申请实施例提供的电池还包括负极极片、隔膜以及电解质。

其中，负极极片包括负极集流体以及设置于上述负极集流体上的负极活性材料层，上述负极活性材料层包含负极活性材料，负极活性材料可以为人造石墨、天然石墨、硬碳、软炭、硅碳材料、硅氧材料等。

本申请实施例提供的二次电池中，负极极片还包括导电剂及粘结剂；可选地，上述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种，上述粘结剂包括羧甲基纤维素基粘结剂和树脂类粘结剂。

可选地，在一种实施方式中，羧甲基纤维素基粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的一种或多种；和/或树脂类粘结剂包括苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈中的一种或多种。

在一些实施方式中，负极极片的制备方式如下：将上述用于制备负极极片的组分，例如包括上述负极活性材料、粘接剂和导电剂分散于去离子水等溶剂中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在铜箔等负极集流体的两面上；经烘烤、辊压、裁片等工序后，即可得到负极极片。

其中，电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。在一些实施方式中，上述电解质采用电解液，电解液包括电解质盐和溶剂，电解质盐为锂盐。

可选地，上述二次电池包括液态锂离子电池、准固态锂离子电池、准固态金属锂电池、全固态锂离子电池及固态金属锂电池中的任意一种。

本申请还提出了一种用电设备，其中，包括上述的二次电池，该二次电池作为所述用电设备的供电电源。

对于上述二次电池实施例以及用电设备实施例而言，其正极极片包括正极活性材料层，上述正极活性材料层包括上述的正极材料，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述，相关之处参见正极材料实施例的部分说明即可。

为了使本申请的发明目的、技术方案以及有益效果更加清晰，下面结合实施例进一步描述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。

下面通过实施例对本申请进行详细说明。

性能测试方法

(1)正极材料pH值测试：

将5g正极材料溶于45ml乙醇溶液中，200r/min搅拌10min后，测试溶液pH值。

(2)浸润性能测试(正极极片吸液速率测试)：

采用毛细管法，定量测试正极极片的浸润速率。采用毛细管吸取一定量的电解液(以浓度为1M的LiPF

(3)常温循环性能测试：在25±2℃下，将电池以1C/1C的充放电倍率在2.0～3.9V范围内进行充放电循环测试，并记录电池的首周放电比容量及500周循环后的放电比容量，计算500周的容量保持率＝500周的放电比容量/首周放电比容量*100％。

(4)高温循环性能测试：在60±2℃下，将电池以1C/1C的充放电倍率在2.0～3.9V范围内进行充放电循环测试，并记录电池的首周放电比容量及500周循环后的放电比容量，计算500周的容量保持率＝500周的放电比容量/首周放电比容量*100％。

(5)常温倍率性能测试：

室温环境下，将满电状态的电池以0.33C的电流密度放电至1.5V，记录容量为C1；

再在室温环境下，将满电状态的电池以5C的电流密度放电至1.5V，记录容量为C2；

计算容量保持率C2/C1，作为放电倍率性能的测试指标。

实施例1

提供一种二次电池，其制备过程如下：

(1)正极材料的制备：

a、将Ni：Co：Mn的摩尔含量比为8:1:1的镍盐、钴盐和锰盐溶于混合溶剂中，并加入尿素作为沉淀剂，得到混合液，将混合液移入水热反应釜中，于150℃反应10h；反应完成后，将得到产物过滤、洗涤、真空干燥，并在500℃下初步煅烧3h，得到中间体；

其中，镍盐、钴盐和锰盐分别为醋酸镍、醋酸钴和醋酸锰，混合溶剂为质量比为4:1的水和三甘醇的混合液，镍盐、钴盐和锰盐的总浓度为0.05mol/L；尿素的浓度为镍盐、钴盐和锰盐的总浓度的3倍；

b、将步骤a得到的中间体与过量的氢氧化锂混合、研磨，在氧化气氛中，先在500℃条件下烧结4h，再升温至800℃条件下烧结6h，即得多孔结构的正极材料(锂镍化合物颗粒LiNi

c、将制备得到的多孔结构的正极材料浸入200mL浓度为100g/L的碳酸锰溶液中，过滤并干燥后，在500℃条件下对所得固体材料烧结4h，制得具有锰氧化物颗粒(二氧化锰)填充在孔洞中的正极材料。

(2)正极极片的制备

将上述正极材料、导电剂乙炔黑(Super P)和粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按94:3:3的质量比混合均匀，并于1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中均匀分散制成均匀的黑色浆料，将混制的黑色浆料涂布在铝箔的两面后，经烘烤、辊压，裁片后得到正极极片；

将上述正极浆料通过挤压涂布的方式涂布在铝箔上，在105～130℃下进行烘烤，随后进行辊压、模切，得到正极极片。

(3)负极极片的制备

将负极材料硬碳、丁苯橡胶(SBR)、导电炭黑及羧甲基纤维素钠(CMC)按85：5.5：5.5：4的质量比匀浆，并均匀地涂敷于铜箔的两面上，在高温干燥后、辊压、裁片、分条，制备得到负极极片。

(4)锂离子电池的制备

以20um厚的聚丙烯(PP)作为隔膜，将正极极片、负极极片、隔膜卷绕后进行封装，注入电解液(以浓度为1M的LiPF

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤(a)中，加入碳酸氢铵作为沉淀剂。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤(a)中，加入六亚甲基四胺作为沉淀剂。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤(c)中，碳酸锰溶液的浓度为15g/L(以使正极材料中锰氧化物颗粒的质量含量为0.5％)。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤(c)中，碳酸锰溶液的浓度为200g/L(以使正极材料中锰氧化物颗粒的质量含量为10％)。

实施例6～7

实施例6～7与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤c中，控制对固体材料的烧结温度和时间，以控制二氧化锰的结晶速率，从而调整二氧化锰的颗粒粒径。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤c中，将浓度为100g/L的碳酸锰溶液替换成浓度为100g/L的碳酸锰、5g/L碳酸锂以及的5g/L的碳酸钼混合溶液。(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Mo，且总掺入量为1％)。

实施例9

实施例9与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤c中，将浓度为100g/L的碳酸锰溶液替换成浓度为100g/L的碳酸锰、12g/L碳酸锂以及的12g/L的碳酸钼混合溶液(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Mo，且总掺入量为3％)。

实施例10

实施例10与实施例1的区别在于，在正极材料的制备步骤c中，将浓度为100g/L的碳酸锰溶液替换成浓度为100g/L的碳酸锰、18g/L碳酸锂以及的18g/L的碳酸钼混合溶液(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Mo，且总掺入量为5％)。

实施例11

实施例11与实施例9的区别在于，在正极材料的制备步骤c

中，将碳酸钼替换成碳酸铜(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Cu，且总掺入量为3％)。

实施例12

实施例12与实施例9的区别在于，在正极材料的制备步骤c中，调整将碳酸钼替换成碳酸锗(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Ge，且总掺入量为3％)。

实施例13

实施例13与实施例9的区别在于，在正极材料的制备步骤c中，将100g/L的碳酸锰、12g/L碳酸锂以及的12g/L的碳酸钼混合溶液替换为100g/L的碳酸锰、12g/L碳酸锂、12g/L的碳酸钼、碳酸铜以及碳酸锗混合溶液(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Mo、Cu、Ge，且总掺入量为3％)。

实施例14

实施例14与实施例1的区别在于，步骤b为：将将步骤a得到的中间体与过量的氢氧化锂以及少量的氯化铁、氯化钾以及氯化铝混合、研磨，在氧化气氛中，先在500℃条件下烧结4h，再升温至800℃条件下烧结6h，即得多孔结构的正极材料。

实施例15

实施例15与实施例1的区别在于，步骤b为：将步骤a得到的中间体与过量的氢氧化锂以及少量的氯化镁、氯化锌以及氯化锆混合、研磨，在氧化气氛中，先在500℃条件下烧结4h，再升温至800℃条件下烧结6h，即得多孔结构的正极材料。

实施例16

实施例16与实施例1的区别在于，在步骤c之后，还具有步骤d，步骤d为：将步骤c制得的正极材料固体粉末和三氧化钼粉末混合，其中正极材料固体粉末和三氧化钼粉末的质量比为94：6，采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法球磨，其中磨球与混合粉料(正极材料固体粉末和三氧化钼粉末)的质量比为5：1，球磨机速率900r/min，球磨时间为5h，磨球直径为4mm，得到表面包覆金属氧化物三氧化钼的正极材料(使得锂镍化合物颗粒表面包覆三氧化钼)。

实施例17

实施例17与实施例16的区别在于，步骤d中，将三氧化钼替换成氧化锌(使得锂镍化合物颗粒表面包覆氧化锌)。

实施例18

实施例18与实施例16的区别在于，在步骤d中，将三氧化钼替换成三氧化钼和氧化锌，且正极材料固体粉末、三氧化钼粉末以及氧化锌粉末的质量比为94:4:2(使得锂镍化合物颗粒表面包覆三氧化钼和氧化锌，且三氧化钼和氧化锌的质量比为2:1)。

实施例19

实施例19与实施例18的区别在于，正极材料固体粉末、三氧化钼粉末以及氧化锌粉末的质量比为96:3:1(使得锂镍化合物颗粒表面包覆三氧化钼和氧化锌，且三氧化钼和氧化锌的质量比为3:1)。

实施例20

实施例20与实施例18的区别在于，正极材料固体粉末、三氧化钼粉末以及氧化锌粉末的质量比为94:5:1(使得锂镍化合物颗粒表面包覆三氧化钼和氧化锌，且三氧化钼和氧化锌的质量比为5:1)。

实施例21

实施例21与实施例16的区别在于，步骤d中，将三氧化钼替换成氧化镁(使得锂镍化合物颗粒表面包覆氧化镁)。

实施例22

实施例22与实施例19的区别在于，将浓度为100g/L的碳酸锰溶液替换成浓度为100g/L的碳酸锰、12g/L碳酸锂以及的12g/L的碳酸钼混合溶液(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Mo，且总掺入量为3％，且锂镍化合物颗粒表面包覆三氧化钼和氧化锌，且三氧化钼和氧化锌的质量比为3:1)。

实施例23

实施例23与实施例22的区别在于，步骤b为：将将步骤a得到的中间体与过量的氢氧化锂以及少量的氯化镁、氯化锌以及氯化锆混合、研磨，在氧化气氛中，先在500℃条件下烧结4h，再升温至800℃条件下烧结6h，即得多孔结构的正极材料(使得锰氧化物颗粒掺入Li和Mo，且总掺入量为3％，且锂镍化合物颗粒掺杂有Mg、Zn、Zr，且锂镍化合物颗粒表面包覆三氧化钼和氧化锌，且三氧化钼和氧化锌的质量比为3:1)。

实施例24

实施例24与实施例15的区别在于，在步骤c之后，还具有步骤d，步骤d为：将步骤c制得的正极材料固体粉末、三氧化钼粉末和氧化锌粉末混合，其中正极材料固体粉末、三氧化钼粉末和氧化锌粉末的质量比为96：3:1，采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法球磨，其中磨球与混合粉料(正极材料固体粉末和三氧化钼粉末)的质量比为5：1，球磨机速率900r/min，球磨时间为5h，磨球直径为4mm，得到表面包覆金属氧化物三氧化钼和氧化锌的正极材料(使得锂镍化合物颗粒掺杂有Mg、Zn、Zr，且锂镍化合物颗粒表面包覆三氧化钼和氧化锌，且三氧化钼和氧化锌的质量比为3:1)。

对比例1

与实施例1相同，不同的是，正极材料制备过程a步骤中，并未加入尿素。

对比例2

与实施例1相同，不同都是，正极材料制备过程中，并没有c步骤。

各实施例的工艺参数如表1所示。

表1

将各实施例制作好的正极材料进行pH值及浸润性能测试，并对各实施例制作好的电池进行常温循环性能、高温循环性能以及常温放电倍率性能测试，其中，测试数据如表2所示。

表2

根据上述实施例和对比例的数据比较可以知道，当正极材料表面具有丰富的孔隙结构时，能够提升正极材料对电解液的吸收速率(具有孔隙结构的正极材料，能够使得正极极片对电解液的吸收速率大于7.5μg/s，而若正极材料不具有孔隙结构，正极极片对电解液的吸收速率仅为4.8μg/s)，从而提高正极极片对电解液的吸收速率，有利于电解液浸润到极片中，另外孔隙结构的存在还能够提升二次电池循环性能。而锰氧化物颗粒的存在，能够对正极材料进行表面改性，优化正极材料的稳定性，进一步提升二次电池的循环性能。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所述权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种正极材料、二次电池及用电设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。