本发明涉及二次电池领域，具体涉及一种锂离子电池。
背景技术：
1、锂离子电池在众多应用领域中占据着至关重要的地位，尤其是在移动通信、电动汽车和大规模储能系统中。然而，随着技术进步和市场需求的不断增长，对锂离子电池的性能要求也日益提高，尤其是在高倍率充放电性能方面。在常温下进行大倍率充电时，锂离子电池面临着一系列的技术挑战。
2、首先，锂离子在电极间迁移的速度成为限制因素。当电池以高倍率充电时，锂离子的快速迁移导致了在电极间锂离子浓度梯度的显著增加。特别是在负极上，锂离子嵌入速度的限制导致了锂枝晶的形成。锂枝晶是一种金属锂的微观结构，其生长不仅降低了电池的循环稳定性和使用寿命，还大幅增加了短路和热失控的风险，严重威胁电池的安全性。
3、在长期高温存储过程中，电解液在高温高电压下可与正极反应，破坏正极材料的结构，同时产生的副产物如二氧化碳可导致电池体积膨胀，水则可与负极反应，锂电池的稳定性会急剧降低，存在极大的安全隐患。同时，当副反应的固态产物将在正负极表面积累，使得锂电池内阻升高，从而导致锂电池容量的下降，进而缩短了锂电池的使用寿命。
4、有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池，以改善目前的锂离子电池在高温下的存储性能。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种锂离子电池，包括正极片和电解液，所述正极片的正极材料包括核体和位于所述核体表面的表层；其中，所述核体包括化学通式为liamob的主材料，a的取值范围为1～3，b的取值范围为1～3，m为过渡金属离子中的至少一种，m离子的化合价态为+x；所述表层含有a离子，所述a离子的化合价态为+y；所述核体含有b离子，所述b离子的化合价态为+z；其中，所述a和所述b均为ia～iva主族或副族元素中的至少一种；所述x、y、z满足关系：1＜z＜x≤y；
4、所述电解液包括二腈类化合物和多腈类化合物，所述二腈类化合物为两种或两种以上，且每种所述二腈类化合物的含量均不超过电解液总质量的2％，所述多腈类化合物的腈基数量≥3，所述多腈类化合物为至少一种且每种所述多腈类化合物的含量均不超过电解液总质量的3％；所述二腈类化合物的总含量为e％，所述多腈类化合物的总含量为f％，其中，f≤e≤3f。
5、优选的，所述二腈类化合物包括丁二腈、己二腈、戊二腈、2-亚甲基戊二腈、庚二腈、辛二腈、2-氟己二腈中的至少两种；所述多腈类化合物包括1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、1,3,6-己烷三甲腈、1,3,5-戊烷三甲腈、1,2,2,3-四氰基丙烷、1,2,4,5-四氰基苯中的至少一种。
6、采用多种腈类配合使用，腈基官能团与正极材料中的co3+结合能较负，因此更容易在正极表面富集，同时腈基官能团在正极表面与高价态的过渡金属原子配位，使正极材料在高温下更稳定，从而减少正极和电解液的副反应，显著提升电池的高温存储性能。
7、优选的，基于所述主材料的质量，所述m离子的质量含量为≥10％。
8、优选的，所述a离子在表层的重量占比为≥200ppm；和/或，定义从所述核体的表面向其中心方向延伸1μm的区间为内层区，所述b离子在内层区的重量占比为≥200ppm。若表层中a离子的含量过低，则无法达到降低锂离子传输速度的效果。同理，若核体中b离子的含量过低，则无法达到提升锂离子传输速度的效果。采用本发明上述限定的含量参数，可实现同时改善极片析锂和低温放电容量的技术效果。
9、在正极材料表面，a离子的化合价态需要≥m离子的化合价态，才能达到降低锂离子传输速度的效果，而且a离子在表层的重量占比为≥200ppm时效果比较明显，含量较低则没有效果。在正极内部，b离的化合价需要≤m离子的化合价态，才能达到促进锂离子传输速度的效果，而且b离子在内层区的重量占比为≥200ppm时效果比较明显。锂离子在向表面传输时受到a离子的抑制，而在向内部传输时受到b离子的促进，两种离子同时存在才可达到调控锂离子脱出和嵌入速度的效果，从而改善锂电池的常温大倍率充电性能和低温放电容量。
10、在一些实施方式中，所述表层也可适当含有b离子，但为确保表层抑制锂离子传输速度的作用，需要控制b离子的含量。基于a离子在表层的重量占比为≥200ppm，表层的b离子的重量占比需要控制在0～100ppm，若超出该范围，则会严重影响表层的锂离子传输抑制作用。同理的，所述核体也可适当含有a离子，但为确保核体提升锂离子传输速度的作用，需要控制a离子的含量。基于b离子在内层区的重量占比为≥200ppm，内层区的a离子的重量占比需要控制0～100ppm，若超出该范围，则会严重影响核体的锂离子传输促进作用。
11、优选的，所述正极活性材料的制备方法包括以下步骤：
12、s1、将包括锂源和m元素前驱体的主材料制备原料混合，然后在有机溶剂中进行分散，加入b元素前驱体进行预混，将混合物进行真空干燥；
13、s2、将步骤s1中的混合物分成a、b两组，然后分别进行一次烧结，得到a产物和b产物；
14、s3、将s2中制备的a产物和b产物分别破碎，得到a产物大颗粒和b产物小颗粒；
15、s4、将s3中得到的大颗粒和小颗粒按照(7～9):(1～3)的质量比进行混合，加入a元素前驱体，搅拌混合；
16、s5、将s4中得到的混合物进行二次烧结，破碎，冷却，得到所述正极材料。
17、优选的，步骤s1中，所述预混的转速为200～400r/min，预混时间为4～8h；所述真空干燥的温度为60～100℃，干燥时间为10～15h。
18、优选的，步骤s2中，所述一次烧结的温度为800～1200℃，a组混合物的一次烧结采用两段烧结法且烧结时间为12～14h，b组混合物的一次烧结时间为5.5～7.5h。
19、优选的，所述两段烧结法包括：先以v1℃/min的升温速率持续升温至d1℃，然后以d1℃±50℃烧结t1时间，再以v2℃/min的升温速率持续升温至d2℃，然后以d2℃±50℃烧结t2时间，最后以v3℃/min的降温速率退火，其中，v1＞v2，v2＝v3，d1＜d2，t1＝t2。
20、优选的，步骤s4中搅拌混合的速度为1000～1400rpm，搅拌时长为5～8h。
21、优选的，步骤s3中，所述破碎后的a产物为5～50μm的大颗粒，所述破碎后的b产物为0.5～10μm的小颗粒。
22、优选的，步骤s5中，所述二次烧结的温度为600～800℃，烧结时间为8～12h。
23、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供的锂离子电池，通过调节电解液组分并配合使用正极片，在提升安全性能和充电效率方面具有显著优势。正极片中的正极材料采用径向分布有不同化合价的ab离子，形成类似半导体二极管的np结构，具有更好的结构稳定性、热稳定性和电化学性能。正极材料的表层能够有效降低正极材料脱嵌锂过程因温度变化带来的热膨胀，并有效提升正极材料的界面稳定性，同时对电解液的分解和对正极材料的腐蚀起到很好的缓解作用；本发明提供的电解液中的多种腈类组合，可对正极表面的过渡金属离子络合，通过多种不同腈类按照指定比例组合，可对正极表面过渡金属离子有效络合，空间利用率更高，保护效果更好，达到提升充电能力以及改善高温存储的效果。
1.一种锂离子电池，包括正极片和电解液，其特征在于，所述正极片的正极材料包括核体和位于所述核体表面的表层；其中，所述核体包括化学通式为liamob的主材料，a的取值范围为1～3，b的取值范围为1～3，m为过渡金属离子中的至少一种，m离子的化合价态为+x；所述表层含有a离子，所述a离子的化合价态为+y；所述核体含有b离子，所述b离子的化合价态为+z；其中，所述a和所述b均为ia～iva主族或副族元素中的至少一种；所述x、y、z满足关系：1＜z＜x≤y；
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述二腈类化合物包括丁二腈、己二腈、戊二腈、2-亚甲基戊二腈、庚二腈、辛二腈、2-氟己二腈中的至少两种；所述多腈类化合物包括1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、1,3,6-己烷三甲腈、1,3,5-戊烷三甲腈、1,2,2,3-四氰基丙烷、1,2,4,5-四氰基苯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述主材料的质量，所述m离子的质量含量为≥10％。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述a离子在表层的重量占比为≥200ppm；和/或，定义从所述核体的表面向其中心方向延伸1μm的区间为内层区，所述b离子在内层区的重量占比为≥200ppm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述表层的b离子的重量占比为0～100ppm；和/或，所述内层区的a离子的重量占比为0～100ppm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，步骤s1中，所述预混的转速为200～400r/min，预混时间为4～8h；所述真空干燥的温度为60～100℃，干燥时间为10～15h。
8.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，步骤s2中，所述一次烧结的温度为800～1200℃，a组混合物的一次烧结采用两段烧结法且烧结时间为12～14h，b组混合物的一次烧结时间为5.5～7.5h；
9.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，步骤s3中，所述破碎后的a产物为5～50μm的大颗粒，所述破碎后的b产物为0.5～10μm的小颗粒。
10.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，步骤s5中，所述二次烧结的温度为600～800℃，烧结时间为8～12h。
