背景技术：

2.清洁能源的开发和建设是全世界首要发展的重要领域之一， 电池是合理有效利用这些新能源的重要媒介。锂离子电池作为一种较为常见的电池，其较传统电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势，已经在人们的生活中得到广泛的应用，如便携式电子产品、新能源交通工具及储能等领域。3.正极材料是锂离子电池的关键原材料，由于正极材料在锂离子电池中占有较大的重量比，因此正极材料性能决定了电池的体型、安全性和电学性能。目前，已经商业化的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等，其中钴酸锂具有高容量、高填充性等优点，但是钴作为战略性资源储量很少、价格昂贵而且钴酸锂的安全性能较差；磷酸铁锂具有安全性好、循环寿命长等优点，但其填充性能差、体积比能量较低；锰酸锂具有高电压、价格便宜、环境友好、安全性能高等优点；但是，以锰酸锂为正极的锂离子电池具有高温循环性能差、填充性能低的缺点，由于jahn-teller效应，在充放电循环过程中锰酸锂晶体的锰氧八面体结构体并不稳定，加上锰的溶解，造成电池的容量衰减快，循环稳定性不好。当温度上升时，电池的性能会进一步恶化。这限制了锰酸锂在大电流、宽温域电池上的工艺化应用。4.为了解决上述问题，中国发明专利cn102664258b公开了一种锂电池正极材料及锂电池制备方法，所述锂电池采用无水硫酸铁作为正极材料，由于硫酸铁中所有组成元素都是地球上含量丰富的元素，这一点使其价格很低，同时硫酸铁制备简单，所运用的原材料都是日常生活常见物质，对环境的污染也相对较小。然而其电化学性能和循环使用寿命有待进一步提高。5.因此，开发一种电化学性能优异，循环性能好，容量保持率高，结构稳定，耐高温性能佳，使用寿命长的锂电池正极材料及其制备方法符合市场需求，具有较高的市场价值、社会价值和经济价值，对促进锂电池领域的进一步发展具有非常重要的意义。6.

技术实现要素：

7.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种电化学性能优异，循环性能好，容量保持率高，结构稳定，耐高温性能佳，使用寿命长的锂电池正极材料及其制备方法。8.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s101、采用液相混合法，将锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水按比例混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液进行喷雾干燥；接着进行煅烧处理，自然冷却至室温后，研磨过100-300目筛，得到前驱体粉末；步骤s102、将经过步骤s101制成的前驱体粉末、石墨烯量子点混合并研磨，过200-400目筛，接着进行烧结处理，得到中间粉末；步骤s103、将β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂加入到n,n-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，再向其中加入经过步骤s102制成的中间粉末，搅拌1-2小时；后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到改性中间粉末；步骤s104、将经过步骤s103制成的改性中间粉末在惰性气体保护下进行烧结，得到锂电池正极材料成品。9.优选的，步骤s101中所述锂源化合物为硝酸锂、醋酸锂中的至少一种；所述锰源化合物为硫酸锰、硝酸锰、氯化锰中的至少一种；所述镍源化合物为柠檬酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或几种；所述钴源化合物为硝酸钴、氯化钴中的至少一种；所述钼源化合物为硝酸钼；所述锆源化合物为硝酸锆、氯化锆中的至少一种；所述锶源化合物为氯化锶。10.优选的，步骤s101中所述锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水的摩尔比为1:0.5:0.8:(0.2-0.4):0.1:(0.1-0.2):(0.03-0.05):(0.01-0.03):(180-250)。11.优选的，所述煅烧处理是在空气氛围中进行的，处理温度为850-950℃，处理时间为20-30h。12.优选的，步骤s102中所述前驱体粉末、石墨烯量子点的质量比为(5-8):1。13.优选的，所述石墨烯量子点的尺寸为7-9nm。14.优选的，步骤s102中所述烧结处理是在空气氛围中进行的，处理温度为700-800℃，处理时间为22-28h。15.优选的，步骤s103中所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂、n,n-二甲基甲酰胺、中间粉末的质量比为(3-5):(0.4-0.8):(80-120):(20-30)。16.优选的，所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)是按中国发明专利cn111203199b中实施例1的方法制成。17.优选的，步骤s104中所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种；所述烧结的温度为650～750℃，烧结时间4～8小时。18.本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述锂电池正极材料的制备方法制备得到的锂电池正极材料。19.具体实施方式20.下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。21.一种锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s101、采用液相混合法，将锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水按比例混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液进行喷雾干燥；接着进行煅烧处理，自然冷却至室温后，研磨过100-300目筛，得到前驱体粉末；步骤s102、将经过步骤s101制成的前驱体粉末、石墨烯量子点混合并研磨，过200-400目筛，接着进行烧结处理，得到中间粉末；步骤s103、将β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂加入到n,n-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，再向其中加入经过步骤s102制成的中间粉末，搅拌1-2小时；后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到改性中间粉末；步骤s104、将经过步骤s103制成的改性中间粉末在惰性气体保护下进行烧结，得到锂电池正极材料成品。22.优选的，步骤s101中所述锂源化合物为硝酸锂、醋酸锂中的至少一种；所述锰源化合物为硫酸锰、硝酸锰、氯化锰中的至少一种；所述镍源化合物为柠檬酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或几种；所述钴源化合物为硝酸钴、氯化钴中的至少一种；所述钼源化合物为硝酸钼；所述锆源化合物为硝酸锆、氯化锆中的至少一种；所述锶源化合物为氯化锶。23.优选的，步骤s101中所述锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水的摩尔比为1:0.5:0.8:(0.2-0.4):0.1:(0.1-0.2):(0.03-0.05):(0.01-0.03):(180-250)。24.优选的，所述煅烧处理是在空气氛围中进行的，处理温度为850-950℃，处理时间为20-30h。25.优选的，步骤s102中所述前驱体粉末、石墨烯量子点的质量比为(5-8):1。26.优选的，所述石墨烯量子点的尺寸为7-9nm。27.优选的，步骤s102中所述烧结处理是在空气氛围中进行的，处理温度为700-800℃，处理时间为22-28h。28.优选的，步骤s103中所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂、n,n-二甲基甲酰胺、中间粉末的质量比为(3-5):(0.4-0.8):(80-120):(20-30)。29.优选的，所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)是按中国发明专利cn111203199b中实施例1的方法制成。30.优选的，步骤s104中所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种；所述烧结的温度为650～750℃，烧结时间4～8小时。31.本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述锂电池正极材料的制备方法制备得到的锂电池正极材料。32.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：（1）本发明提供的一种锂电池正极材料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作方便，劳动强度低，劳动环境好，无需专用设备，制备周期短，良品率高，具有较高的推广应用价值。33.（2）本发明提供的一种锂电池正极材料，在镍钴锰三元材料中添加钼、锆、锶、硒元素，进入晶格内部，与其它成分相互配合共同作用，能有效改善循环稳定性和电化学性能；同时降低了正极材料中锰的价态，有效遏制了锰的溶解；使得正极材料具有较高的能量密度、稳定性和循环使用寿命。34.（3）本发明提供的一种锂电池正极材料，石墨烯量子点的添加能增强三元材料之间的导电性，明显改善电化学性能；提高了锂离子在充放电过程中的脱嵌效率和迁移速率，减小电极的极化，减小锂电池的内阻，提高锂电池在高温下的充放电性能和循环性能；以β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂作为碳包覆碳源，明显改善界面结合力，烧结后，碳层中含铜成分，同时含有p/n/f，协同作用，能有效改善正极材料活性，提高正极材料的稳定性和电化学性能。各成分和配方相互配合共同作用，使得制成的锂电池正极材料电化学性能优异，循环性能好，容量保持率高，结构稳定，耐高温性能佳，使用寿命长。35.下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：实施例1一种锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s101、采用液相混合法，将锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水按比例混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液进行喷雾干燥；接着进行煅烧处理，自然冷却至室温后，研磨过100目筛，得到前驱体粉末；步骤s102、将经过步骤s101制成的前驱体粉末、石墨烯量子点混合并研磨，过200目筛，接着进行烧结处理，得到中间粉末；步骤s103、将β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂加入到n,n-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，再向其中加入经过步骤s102制成的中间粉末，搅拌1小时；后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到改性中间粉末；步骤s104、将经过步骤s103制成的改性中间粉末在惰性气体保护下进行烧结，得到锂电池正极材料成品。36.步骤s101中所述锂源化合物为硝酸锂；所述锰源化合物为硫酸锰；所述镍源化合物为柠檬酸镍；所述钴源化合物为硝酸钴；所述钼源化合物为硝酸钼；所述锆源化合物为硝酸锆；所述锶源化合物为氯化锶。37.步骤s101中所述锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水的摩尔比为1:0.5:0.8:0.2:0.1:0.1:0.03:0.01:180。38.所述煅烧处理是在空气氛围中进行的，处理温度为850℃，处理时间为20h。39.步骤s102中所述前驱体粉末、石墨烯量子点的质量比为5:1；所述石墨烯量子点的尺寸为7nm；步骤s102中所述烧结处理是在空气氛围中进行的，处理温度为700℃，处理时间为22h。40.步骤s103中所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂、n,n-二甲基甲酰胺、中间粉末的质量比为3:0.4:80:20；所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)是按中国发明专利cn111203199b中实施例1的方法制成。41.步骤s104中所述惰性气体为氮气；所述烧结的温度为650℃，烧结时间4小时。42.一种根据所述锂电池正极材料的制备方法制备得到的锂电池正极材料。43.实施例2一种锂电池正极材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s101中所述锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水的摩尔比为1:0.5:0.8:0.25:0.1:0.12:0.035:0.015:195；步骤s102中所述前驱体粉末、石墨烯量子点的质量比为6:1；步骤s103中所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂、n,n-二甲基甲酰胺、中间粉末的质量比为3.5:0.5:90:23。44.实施例3一种锂电池正极材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s101中所述锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水的摩尔比为1:0.5:0.8:0.3:0.1:0.15:0.04:0.02:210；步骤s102中所述前驱体粉末、石墨烯量子点的质量比为6.5:1；步骤s103中所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂、n,n-二甲基甲酰胺、中间粉末的质量比为4:0.6:100:25。45.实施例4一种锂电池正极材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s101中所述锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水的摩尔比为1:0.5:0.8:0.35:0.1:0.18:0.045:0.025:240；步骤s102中所述前驱体粉末、石墨烯量子点的质量比为7.5:1；步骤s103中所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂、n,n-二甲基甲酰胺、中间粉末的质量比为4.5:0.75:113:28。46.实施例5一种锂电池正极材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s101中所述锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物、钼源化合物、锆源化合物、锶源化合物、硒酸铵、水的摩尔比为1:0.5:0.8:0.4:0.1:0.2:0.05:0.03:250；步骤s102中所述前驱体粉末、石墨烯量子点的质量比为8:1；步骤s103中所述β-环糊精-铜(cu)金属有机框架纳米材料(β-cd-cumofnfs)、卡特缩合剂、n,n-二甲基甲酰胺、中间粉末的质量比为5:0.8:120:30。47.对比例1一种锂电池正极材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加锶源化合物和硒酸铵。48.对比例2一种锂电池正极材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加石墨烯量子点和卡特缩合剂。49.对上述实施例1-5以及对比例1-2所制得的锂电池正极材料进行相关性能测试，测试结果如表1所示，测试方法如下：将所述正极材料、super p和pvdf按照质量比8:1:1溶解在氮甲基吡咯烷酮(nmp)中制浆，使用自动涂膜机将其涂膜在铝箔上。真空干燥12 h后，切割成正极片。将其转移到氩气气氛的手套箱内和金属锂片、隔膜、电解液和吸液膜组装成2032扣式电池。其中电解液为1 mol l-1 lipf6-ec/dmc（体积比1:1），隔膜为celgard2400。采用land测试系统对组装好的扣式电池进行充放电测试，测试的截止电压为3-4.9v。将全锂电池先以0.1c恒流充电至电压为4.2v，进一步以4.2v恒压充电至电流为0.05c，然后以0.1c恒流放电至电压为3.0v，此为一个充放电循环过程。将各例锂电池按照上述方法进行100次循环充电/放电测试，检测并计算循环100次的放电容量保持率，分别测试55℃和25℃的情形。50.表1项目0.1c首次放电克容量（mah/g）55℃循环100次后容量保留率（%）25℃循环100次后容量保留率（%）实施例122097.197.8实施例222597.498.0实施例322897.698.3实施例423198.198.5实施例523398.499.0对比例120695.796.9对比例220095.196.0从上表可以看出，本发明实施例公开的锂电池正极材料较对比例具有更优异的电化学性能和耐高温性，且循环使用寿命更长，这是各原料相互配合共同作用的结果。51.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。