[发明专利]镧铝掺杂的高镍层状氧化物材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于制备锂离子电池正极材料的镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将镍源、钴源和锰源溶解于去离子水中得到混合金属盐溶液；所述镍源、钴源和锰源中镍、钴、锰的摩尔比为0.8：0.1：0.09；

S1中所述镍源为无机镍盐中的一种或多种；所述钴源为无机钴盐中的一种或多种；所述锰源为无机锰盐中的一种或多种；

S2：将浓氨水稀释成氨水溶液；

S3：将铝源加入到所述氨水溶液中形成AlO₂^-氨水溶液；

S3中的铝源为硝酸铝、硫酸铝、异丙醇铝中的一种或多种；

S4：向所述混合金属盐溶液中加入所述AlO₂^-氨水溶液，无机强碱调节pH为11.0～12，搅拌反应，过滤、洗涤、干燥得到铝掺杂的高镍三元前驱体材料；

S5：将所述铝掺杂的高镍三元前驱体材料和镧源在乙醇溶液中混合搅拌，蒸干得到镧与铝共同掺杂的高镍三元前驱体材料；所述混合搅拌的温度为20～35℃；所述蒸干的温度为70-100℃；

S5所述的镧源为硝酸镧、氧化镧中的一种或多种；

S6：将所述镧与铝共同掺杂的高镍三元前驱体材料和锂源混合得到三元前驱体混合物；

S6中所述锂源为硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂或碳酸氢锂中的一种或多种；

S7：将所述三元前驱体混合物于氧气中700～850℃煅烧12～20h，研磨后得到镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料；所述镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料包括一个纳米级的氧化物壳，所述氧化物包括La₂O₃。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备锂离子电池正极材料的镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，S1中所述混合金属盐溶液的金属离子总浓度为1.5～2.5mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备锂离子电池正极材料的镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，S2中所述氨水溶液的浓度为1.5～2.5mol/L；S3中所述AlO₂^-氨水溶液的浓度为0.005-0.1mol/L。

4.根据权利要求1所述一种用于制备锂离子电池正极材料的镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，S4中所述反应的温度为50℃，时间为12h。

5.根据权利要求1所述的一种用于制备锂离子电池正极材料的镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，S6中所述镧与铝共同掺杂的高镍三元前驱体材料中的金属和锂源的摩尔比为1：1～1.2。

6.一种用于制备锂离子电池正极材料的镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料，其特征在于，通过权利要求1～5任一所述的制备方法制备得到。

7.根据权利要求6所述的一种用于制备锂离子电池正极材料的镧与铝共同掺杂的高镍层状氧化物材料的应用，其特征在于，用于制备锂离子电池的正极材料。