[发明专利]一种碳包覆镍钴钼金属氧化物复合电极材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳包覆镍钴钼金属氧化物复合电极材料及其制备方法。该制备方法的具体步骤为：（1）将硝酸镍、硝酸钴、钼酸铵和尿素按一定比例溶解于去离子水中，搅拌，形成混合均匀溶液；（2）将步骤（1）得到的混合均匀溶液置于水热反应釜中密封，在140℃‑190℃反应2‑48小时，自然冷却至室温。经洗涤、离心分离、真空干燥，得到镍钴钼金属氧化物前驱物；（3）将步骤（2）得到的前驱物加入油酸，混合均匀，静置12‑48小时，经乙醇洗涤、离心分离、真空干燥，得到油酸包覆的镍钴钼金属氧化物前驱物。（4）将步骤（3）得到的前驱物在氩气氛围中450‑600℃煅烧2‑8小时，冷却至室温即得碳包覆的镍钴钼金属氧化物。本发明制备方法简单、易于操作、重复性好，该方法制备得到的镍钴钼金属氧化物成本低廉、操作简单，高倍率性能优越，制备的镍钴钼金属氧化物在锂离子电池电极材料领域有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料及其应用领域，尤其涉及一种碳包覆镍钴钼金属氧化物复合电极材料及其制备方法。

背景技术

作为低碳绿色的能源储存体系，锂离子电池因其能量密度大、无记忆效应、循环寿命长和环境友好等特点，得到了研究者和工业界的青睐和广泛关注，成为世界上各个国家竞相发展的研究领域。近年来锂离子电池产业日渐成熟，被广泛应用于手机、电脑、汽车等各种产品中，随着锂离子电池性能不断提高改进，锂离子电池负极材料的研究也被提出更高要求。

过渡金属氧化物理论比容量较高，能满足大功率充放电的要求，具有诸多优点，但其具有较高的首次不可逆容量，循环稳定性较差等缺点，而且金属氧化物参与电极反应时会经历较大的体积变化，材料内部会产生较大的应力，导致电极材料因粉化而失活、脱落，比容量衰减快。而通过包覆碳层一方面可以提高电子的导电性，另一方面可以作为一种保护层来阻止活性物质在锂化过程中的结构坍塌。包覆碳层在过渡金属氧化物复合电极材料充放电过程中缓冲了体积膨胀所带来的材料粉化和脱落，对其电化学性能有明显的改善，在锂离子电池的应用上有很大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳包覆镍钴钼金属氧化物复合电极材料及其制备方法，制备方法简单、易于操作、重复性好，该方法制备得到的碳包覆镍钴钼金属氧化物复合电极材料成本低廉，在电化学性能测试中显示出优越的性能。

本发明采用以下技术方案：

一种碳包覆镍钴钼金属氧化物复合电极材料及其制备方法，其特征在于采用以下步骤：

（1）将硝酸镍、硝酸钴、钼酸铵和尿素溶解于40ml去离子水中，搅拌，形成混合均匀溶液；其中硝酸镍的含量为0-2mmol，硝酸钴的含量为0-2mmol，钼酸铵的含量为1-5mmol，尿素的含量为1-20mmol；

（2）将步骤（1）得到的混合均匀溶液置于反应釜中密封，在140℃-190℃反应2-48小时，自然冷却至室温。经洗涤、离心分离、真空干燥，得到镍钴钼金属氧化物前驱物；

（3）将步骤（2）得到的前驱物加入油酸，混合均匀，静置12-48小时。经乙醇洗涤、离心分离、真空干燥，得到油酸包覆的镍钴钼金属氧化物前驱物；

（4）将步骤（3）得到的前驱体在氩气氛围中煅烧，450-600℃煅烧1-10h，冷却至室温即得碳包覆的片状镍钴钼金属氧化物。

优选地，步骤（1）中所述的硝酸镍、硝酸钴、钼酸铵、尿素的摩尔比为1：1：2：10。

优选地，步骤（2）中所述的混合均匀溶液置于水热反应釜中密封，在160℃反应12h小时。

优选地，步骤（3）中所述的煅烧温度为500℃，煅烧时间为4h。

有益效果