[发明专利]一种镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1.将镍盐、钴盐和铝盐溶于去离子水中混合均匀，在惰性气体保护下，连续搅拌，滴加碱液控制溶液pH值，反应制得镍钴铝酸锂正极材料前驱体；

S2.将金属盐溶于有机溶剂中，搅拌至完全溶解形成金属盐溶液，加入步骤S1所得镍钴铝酸锂正极材料前驱体在室温搅拌反应，烘干制成镍钴铝酸锂正极前驱体/金属盐复合材料；

S3.将步骤S2所得镍钴铝酸锂正极前驱体/金属盐复合材料与锂盐混合均匀，在惰性气氛下进行煅烧，制备镍钴铝酸锂@金属氧化物复合正极材料；

S4.将步骤S3得到的镍钴铝酸锂@金属氧化物复合正极材料与碳纳米管混合后超声，过滤，烘干，制得镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料。

2.根据权利要求1所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述镍盐、钴盐和铝盐的摩尔比为(80～85)：(10～15)：5，所述镍盐、钴盐和铝盐的总摩尔数与去离子水的摩尔体积比为1：(2～10)mol/L；所述的镍盐为乙酸镍、硫酸镍或氯化镍中的一种以上，所述的钴盐为乙酸钴、硫酸钴或氯化钴中的一种以上，所述的铝盐为乙酸铝、硫酸铝或氯化铝中的一种以上。

3.根据权利要求1所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述pH值为10～13，所述碱液为氢氧化钠与氨水的混合液，所述氢氧化钠与氨水的体积比为(1～99)：(99～1)，所述惰性气体为氩气或氮气。

4.根据权利要求1所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述金属盐与有机溶剂的摩尔体积比为(1～9)：(9～1)，所述金属盐与镍钴铝酸锂正极材料前驱体的质量比为(0.001～0.05)：1；所述金属盐为硝酸镁、硝酸铜、硝酸锆、硝酸锌、硫酸镁、硫酸铜、硫酸锆、硫酸锌、磷酸镁、氯化镁、氯化铜、氯化锆、氯化锌、乙酸镁、乙酸铜、乙酸锆或乙酸锌中的一种以上；所述有机溶剂为甲醇、无水乙醇、异丙醇、丙酮、甲基丁酮或甲基异丁酮。

5.根据权利要求1所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述搅拌的速率为300～800rpm，所述搅拌的时间为0.5～5h。

6.根据权利要求1所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述镍钴铝酸锂正极前驱体/金属盐复合材料与锂盐的配比关系1：(1～1.1)；所述煅烧的温度为700～900℃，所述煅烧的时间为1h～8h，所述煅烧的升温速率为2～5℃/min，所述惰性气氛为氩气或氮气。

7.根据权利要求1所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述镍钴铝酸锂@金属氧化物复合正极材料与碳纳米管的质量比为(95～99.5)：(0.5～5)，所述超声的时间为1～5h。

8.一种镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料，其特征在于，镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料是通过权利要求1-7任一项所述的方法制得。

9.根据权利要求8所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料，其特征在于，所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料的化学分子式为LiNi_xCo_yAl_1-x-yO₂，其中0.8≤x<1，0.01<y<0.2。

10.权利要求8或9所述镍钴铝酸锂@金属氧化物/碳纳米管复合正极材料在锂离子电池领域中的应用。