[發明專利]一種氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201710573390.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107482210A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 余劍琳;張國慶;李新喜;肖昌仁;李浩華
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/485
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

S1.將鎳鹽、鈷鹽、鋁鹽和鋰鹽溶于去離子水中，攪拌均勻配成溶液，在惰性氣氛下連續攪拌，滴加堿液控制溶液的pH值為9～13，制得鎳鈷鋁酸鋰正極材料前驅體；

S2.將步驟S1得到的鎳鈷鋁酸鋰正極材料前驅體與鎂鹽混合超聲振蕩，經球磨后制得鎳鈷鋁酸鋰正極前驅體/鎂鹽復合材料；

S3.將步驟S2所得鎳鈷鋁酸鋰正極前驅體/鎂鹽復合材料在惰性氣氛下進行煅燒，得到氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰復合正極材料。

2.根據權利要求1所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述堿液為0.1～10mol/L氨水和0.1～10mol/L氫氧化鈉水溶液的混合液，所述氫氧化鈉水溶液與氨水的體積比為(1～5)：(1～5)。

3.根據權利要求1所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述鎳鹽、鈷鹽、鋁鹽和鋰鹽的摩爾比為80：15：5：(1～1.05)，所述鎳鹽、鈷鹽、鋁鹽和鋰鹽的總摩爾與去離子水的摩爾體積比為9：(50～500)mol/L。

4.根據權利要求3所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鹽為乙酸鎳或硫酸鎳中的一種以上，所述的鈷鹽為乙酸鈷或硫酸鈷中的一種以上，所述的鋁鹽為乙酸鋁或硫酸鋁中的一種以上，所述的鋰鹽為乙酸鋰或硫酸鋰中的一種以上。

5.根據權利要求1所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S1和S3中所述惰性氣氛為氮氣或氬氣。

6.根據權利要求1所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述鎂鹽為硝酸鎂、硫酸鎂、磷酸鎂、氯化鎂或乙酸鎂中的一種以上，所述鎂鹽與鎳鈷鋁酸鋰正極材料前驅體的質量比為(0.03～0.4)：1；所述球磨的轉速為200～1000rpm，所述球磨的時間為0.5～10h，所述超聲振蕩的時間為0.5～10h。

7.根據權利要求1所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述煅燒的具體程序為：升溫速率為3～8℃/min，煅燒溫度450～600℃，保溫時間4～10h，再升溫至750～900℃，保溫時間4～10h。

8.一種氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于，所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料是通過權利要求1-7任一項所述的方法制得。

9.根據權利要求8所述的氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于，所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料的化學分子式為Li_βNi_1-x-y-αCo_x+αAl_yO₂，其中，0<x≤0.1，0<y≤0.05，0<ɑ≤0.05，0<β≤1.2。

10.權利要求8或9所述氧化鎂@鎳鈷鋁酸鋰正極材料在鋰離子電池材料領域中的應用。