[發明專利]一種二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610939419.2
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN106549147B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 陳慶;曾軍堂;王鐳迪
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
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1.一種二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰，其特征在于：所述二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰是由二維納米材料與球形結構的鎳鈷錳酸鋰以層間方式堆疊復合而成，所述球形結構的鎳鈷錳酸鋰在二維納米材料的模板上以層結構的模式堆積；

其制備方法包括以下步驟：

步驟一：以鎳鈷錳酸鋰的化學計量比將鎳鹽、鈷鹽和錳鹽溶解在去離子水中，然后加入二維納米材料作為模板劑混合，得到懸濁液；

步驟二：按所述鎳鈷錳酸鋰中鋰的摩爾比稱取鋰鹽，溶解在去離子水中，得到鋰鹽溶液；

步驟三：將所述鋰鹽溶液滴加到所述懸濁液中，邊滴加邊攪拌，其攪拌速度為2500-5000rpm，然后抽濾，并在80℃-100℃下真空干燥10h-16h，得到粉末；

步驟四：將所述粉末研磨，隨后置于保護氣中在700℃-800℃溫度下煅燒4h-6h，得到二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰；

其中，所述二維納米材料與鋰鹽的摩爾比為（1-5）：1。

2.根據權利要求1所述的二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰，其特征在于：所述二維納米材料包括二硫化鎢、二硫化鉬、二硫化錫、硅烯中的任一種。

3.根據權利要求1所述的二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰，其特征在于：所述二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰的厚度為10nm-35nm。

4.權利要求要求1-3任一項所述的二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰的制備方法，其包括以下步驟：

步驟一：以鎳鈷錳酸鋰的化學計量比將鎳鹽、鈷鹽和錳鹽溶解在去離子水中，然后加入二維納米材料作為模板劑混合，得到懸濁液；

步驟二：按所述鎳鈷錳酸鋰中鋰的摩爾比稱取鋰鹽，溶解在去離子水中，得到鋰鹽溶液；

步驟三：將所述鋰鹽溶液滴加到所述懸濁液中，邊滴加邊攪拌，其攪拌速度為2500-5000rpm，然后抽濾，并在80℃-100℃下真空干燥10h-16h，得到粉末；

步驟四：將所述粉末研磨，隨后置于保護氣中在700℃-800℃溫度下煅燒4h-6h，得到二維納米材料固定的鎳鈷錳酸鋰；

其中，所述二維納米材料與鋰鹽的摩爾比為（1-5）：1。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：在所述鎳鹽、鈷鹽、錳鹽和鋰鹽中，至少有一種為硝酸鹽或乙酸鹽。

6.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于：所述鎳鹽包括硫酸鎳、硝酸鎳、乙酸鎳、檸檬酸鎳、氨基磺酸鎳和鹵化鎳中的一種或幾種的組合；所述鈷鹽包括硫酸鈷、乙酸鈷、硝酸鈷、檸檬酸鈷、鹵化鈷中的一種或幾種的組合；所述錳鹽包括硫酸錳、乙酸錳、硝酸錳、檸檬酸錳和鹵化錳中的一種或幾種的組合；所述鋰鹽包括碳酸鋰、硫酸鋰、硝酸鋰、乙酸鋰、檸檬酸鋰、和鹵化鋰中的一種或幾種的組合。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述懸濁液中鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的總質量濃度為50 g/L -70g/L，所述鋰鹽溶液中鋰鹽的質量濃度為5 g/L-10g/L。