[发明专利]同晶型、高性能的钴酸镍@钴酸镍核壳结构材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种同晶型、高性能的钴酸镍@钴酸镍核壳结构材料的制备方法，其特征在于，包括：

1)将泡沫镍进行预处理；

2)将镍盐、钴盐、尿素、溶剂进行混合以制得溶液A，接着将所述溶液A置于密闭条件下进行水热反应，然后固液分离且将分离得到的固体进行洗涤、干燥以制得覆盖前驱体的泡沫镍；

3)将镍盐、钴盐、六亚甲基四胺(MHT)、溶剂进行混合以制得溶液B，接着将所述覆盖前驱体的泡沫镍与溶液B置于密闭条件下进行水热反应，然后固液分离且将分离得到的固体进行洗涤、干燥、煅烧以制得同晶型、高性能的NiCo₂O₄@NiCo₂O₄核壳结构材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述预处理为：将所述泡沫镍置于酸液中进行酸处理，然后超声清洗；

优选地，所述酸处理至少满足以下条件：处理时间为10-20min，处理温度为10-30℃；

更优选地，所述酸液为盐酸溶液、硫酸溶液或磷酸溶液，并且所述酸液的浓度为2.5-3.5mol/L；

进一步优选地，所述超声清洗的时间为13-16min；

更进一步优选地，所述泡沫镍的规格为：长为1.8-2.2cm，宽为2.9-3.4cm，厚度为0.5-1.2mm，重量为0.2g-0.3g。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述镍盐、钴盐、尿素、溶剂、泡沫镍的用量比为(0.8-1.2mmol)：(1.8-2.2mmol)：(3.7-4.2mmol)：(13-38mL)：(0.2g-0.3g)；

优选地，在步骤2)中，所述水热反应至少满足以下条件：反应温度为110-130℃，反应时间为4-7h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤3)中，所述镍盐、钴盐、MHT、溶剂、前驱体的用量比为(0.8-1.2mmol)：(1.8-2.2mmol)：(5.2-6.0mmol)：(23-47mL)：(0.2-0.5mmol)；

优选地，在步骤3)中，所述水热反应至少满足以下条件：反应温度为90-130℃，反应时间为3-8h；优选反应温度为105-115℃，反应时间未4-6h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述煅烧至少满足以下条件：煅烧温度为310-330℃，煅烧时间为1.5-2.5h；

优选地，在所述煅烧之前，步骤4)还包括升温工序：将所述固体自15-35℃以2-3℃/min的速率升温至310-330℃。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)-3)中，所述镍盐选自六水合硝酸镍和六水合氯化镍中的至少一者；

优选地，在步骤2)-3)中，所述钴盐选自六水合硝酸钴和六水合氯化钴中的至少一者。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)-3)中，所述溶剂为C1-C6醇的水溶液；

优选地，在所述水溶液中，所述C1-C6醇与水的体积比为(15-25)：(4-12)；

更优选地，所述C1-C6醇为乙醇。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)-3)中，所述干燥至少满足以下条件：干燥温度为55-65℃，干燥时间为8-14h；

优选地，在步骤2)-3)中，所述洗涤依次通过用去离子水和乙醇清洗2-4次；

更优选地，在步骤2)-3)中，所述混合采用搅拌的方式进行，并且搅拌的时间为8-15min。