本技术涉及电池，特别是涉及一种单晶高镍正极材料及其制备方法、正极片和应用。
背景技术：
1、锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，是替代传统化石燃料的重要选择之一。正极材料作为锂离子电池最关键的材料，决定着锂离子电池的各项性能和成本。高能量密度的高镍正极材料正逐步成为新能源汽车动力电池的主流选择。然而，随着高镍正极材料中镍元素在非锂金属元素中的摩尔占比增加的同时，li/ni混排、晶内或晶间裂纹等、表面残余锂化合物现象会随之加重，导致高镍正极材料的循环性能减弱。
技术实现思路
1、本技术提供一种单晶高镍正极材料及其制备方法、正极片和应用，旨在提升单晶高镍正极材料的循环性能。
2、本技术的第一方面，提供一种单晶高镍正极材料，包括基体和包覆所述基体至少部分表面的包覆层，所述基体包括化学式为lipnixcoymnzalmlanzrpsrqo2的材料，其中，0.95≤p≤1.1，0.85≤x＜0.95，0≤y＜0.15，0＜z≤0.15，0＜m≤0.01，0＜n≤0.02，0＜p≤0.05，0＜q≤0.01，x+y+z+m+n+p+q=1，所述包覆层中包含化学式为li1+0.5rco1-rmoro2的材料，其中，0＜r≤0.08。
3、在一些实施方式中，所述基体与所述包覆层的质量比为（0.0001~0.05）：1。
4、在一些实施方式中，所述单晶高镍正极材料包含一次颗粒，所述一次颗粒的平均粒径为1.3μm~1.7μm。
5、在一些实施方式中，所述一次颗粒的形状为球状和类球状中的至少一种。
6、本技术的第二方面，提供一种单晶高镍正极材料的制备方法，包括如下步骤：
7、将锂源、前驱体、含al化合物、含la化合物、含zr化合物和含sr化合物混合，经第一焙烧处理，得到基体；
8、将所述基体、含co化合物和含mo化合物混合，经第二焙烧处理，以在所述基体的至少部分表面形成包覆层，得到单晶高镍正极材料；所述第二焙烧处理的焙烧温度低于所述第一焙烧处理的焙烧温度；
9、所述基体包括化学式为lipnixcoymnzalmlanzrpsrqo2的材料，其中，0.95≤p≤1.1，0.85≤x＜0.95，0≤y＜0.15，0＜z≤0.15，0＜m≤0.01，0＜n≤0.02，0＜p≤0.05，0＜q≤0.01，x+y+z+m+n+p+q=1，所述包覆层中包含化学式为li1+0.5rco1-rmoro2的材料，其中，0＜r≤0.08。
10、在一些实施方式中，所述前驱体包括化学式为niacobmnc(oh)2的材料，其中，0.85≤a＜0.95，0≤b＜0.15，0＜c≤0.15，a+b+c=1。
11、在一些实施方式中，所述前驱体的体积平均粒径dv50为1.5μm~2.5μm。
12、在一些实施方式中，所述前驱体包含一次颗粒，所述一次颗粒的形状为球状和类球状中的至少一种。
13、在一些实施方式中，所述含al化合物包括含有al元素的氧化物、硫化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。
14、在一些实施方式中，所述含la化合物包括含有la元素的氧化物、硫化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。
15、在一些实施方式中，所述含zr化合物包括含有zr元素的氧化物、硫化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。
16、在一些实施方式中，所述含sr化合物包括含有sr元素的氧化物、硫化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。
17、在一些实施方式中，所述含co化合物包括含有co元素的氧化物、硫化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。
18、在一些实施方式中，所述含mo化合物包括含有mo元素的氧化物、硫化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。
19、在一些实施方式中，所述锂源包括氢氧化锂、一水氢氧化锂和氧化锂中的一种或多种。
20、在一些实施方式中，所述锂源中的锂元素与所述前驱体中的总金属元素的摩尔比为（0.95~1.15）：1。
21、在一些实施方式中，所述第二焙烧的焙烧温度比所述第一焙烧的焙烧温度低50℃~150℃。
22、在一些实施方式中，所述第一焙烧的工艺条件包括：焙烧温度750℃~810℃，焙烧时间10小时~18小时，焙烧气氛中氧气的体积分数大于或等于80%。
23、在一些实施方式中，所述第二焙烧的工艺条件包括：焙烧温度650℃~750℃，焙烧时间5小时~7小时，焙烧气氛中氧气的体积分数大于或等于80%。
24、在一些实施方式中，将所述锂源、所述前驱体、所述含al化合物、所述含la化合物、所述含zr化合物和所述含sr化合物混合的时间为30分钟~60分钟。
25、在一些实施方式中，将所述基体、含co化合物和含mo化合物混合的时间为30分钟~90分钟。
26、在一些实施方式中，在将锂源、前驱体、所述含al化合物、所述含la化合物、所述含zr化合物和所述含sr化合物混合，经第一焙烧处理的步骤之后，还包括：对所述第一焙烧处理得到的物料进行一次破碎处理，得到所述基体。
27、在一些实施方式中，所述基体的体积平均粒径dv50为2μm~3μm。
28、在一些实施方式中，在将所述基体、含co化合物和含mo化合物混合，经第二焙烧处理的步骤之后，还包括：对所述第二焙烧处理进行二次破碎处理和过筛处理，得到所述单晶高镍正极材料。
29、在一些实施方式中，所述二次破碎处理得到的物料的体积平均粒径dv50为2.5μm~3.5μm。
30、在一些实施方式中，所述过筛处理使用的筛网目数为100目~200目。
31、本技术的第三方面，提供一种正极片，包括本技术第一方面所述的单晶高镍正极材料以及本技术第二方面所述的制备方法制得的单晶高镍正极材料中的至少一种。
32、本技术的第四方面，提供一种二次电池，包括本技术第三方面所述的正极片。
33、本技术的第五方面，提供一种用电装置，包括本技术第四方面所述的二次电池。
34、与传统技术相比，上述单晶高镍正极材料至少具有如下优势：
35、上述单晶高镍正极材料中al3+与氧的结合力比较强，能够防止充放电过程中单晶高镍正极材料中的氧脱出，从而能够提升该正极材料的结构稳定性；zr4+可以取代ni3+的位置，减少离子混排和相变，改善该正极材料的离子电导率，提升该正极材料的倍率性能；sr2+可以占据li位起到柱状作用，显著抑制微裂纹的形成和扩展，使该正极材料获得更好的循环性能；la3+在充放电过程中是不变价的，可以减少该正极材料的体积变化，提升晶体结构的稳定性，从而提高该正极材料的循环寿命以及安全性能；包覆层中化学式为li1+0.5rco1-rmoro2的材料可以对基体的表界面进行有效保护，减少其和空气、电解液的直接接触，同时减少表面副反应的发生，可以有效提高单晶高镍正极材料的电子导电率，降低残碱，减少胀气，从而进一步提升该正极材料的循环性能。
1.一种单晶高镍正极材料，其特征在于，包括基体和包覆所述基体至少部分表面的包覆层，所述基体包括化学式为lipnixcoymnzalmlanzrpsrqo2的材料，其中，0.95≤p≤1.1，0.85≤x＜0.95，0≤y＜0.15，0＜z≤0.15，0＜m≤0.01，0＜n≤0.02，0＜p≤0.05，0＜q≤0.01，x+y+z+m+n+p+q=1，所述包覆层中包含化学式为li1+0.5rco1-rmoro2的材料，其中，0＜r≤0.08。
2.根据权利要求1所述的单晶高镍正极材料，其特征在于，所述基体与所述包覆层的质量比为（0.0001~0.05）：1。
3.根据权利要求1或2所述的单晶高镍正极材料，其特征在于，所述单晶高镍正极材料包含一次颗粒，所述一次颗粒的平均粒径为1.3μm~1.7μm；
4.一种单晶高镍正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下条件(1)~(16)中的至少一个：
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，在将锂源、前驱体、含al化合物、含la化合物、含zr化合物和含sr化合物混合，经第一焙烧处理的步骤之后，还包括：对所述第一焙烧处理得到的物料进行一次破碎处理，得到所述基体；
7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，在将所述基体、含co化合物和含mo化合物混合，经第二焙烧处理的步骤之后，还包括：对所述第二焙烧处理进行二次破碎处理和过筛处理，得到所述单晶高镍正极材料；
8.一种正极片，其特征在于，包括权利要求1~3任一项所述的单晶高镍正极材料以及权利要求4~7任一项所述的制备方法制得的单晶高镍正极材料中的至少一种。
9.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求8所述的正极片。
10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池。
