[发明专利]一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料，其特征在于，晶体结构为层状结构，微观形貌为:由一次球形单晶颗粒自组装成纳米线后，再由纳米线自组装成长条状阵列结构形貌，颗粒尺寸长为10μm～50μm，宽为1μm～3μm之间。

2.一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤(1)、将镍源、钴源和锰源溶于配置好的溶剂中，搅拌均匀至完全溶解；然后加入草酸，搅拌均匀至草酸完全溶解，得到混合溶液；再加入氨水和/或NaOH调节pH＝7～14；所述镍源、钴源和锰源溶于溶剂中所得溶液浓度为0.1～0.4mol·L^-1；所述草酸添加量为金属离子总物质的量的2倍～10倍；所述氨水的浓度为0.01mol·L^-1；所述NaOH浓度为1～4mol·L^-1；所述溶剂为去离子水、乙二醇或丙三醇中的一种或一种以上任意比例的混合。

步骤(2)、将步骤(1)配置好的混合溶液中取80mL倒入100mL反应釜中，在160～200℃下进行溶剂热反应10～24h后，得到绿色沉淀，将所述绿色沉淀用水和酒精进行抽滤洗涤，抽滤后，滤渣置于60～80℃烘箱内烘干12h～24h，得到中间产物；

步骤(3)、将锂源完全溶解于10～20mL无水乙醇中，搅拌均匀后，再加入步骤(2)得到的中间产物继续搅拌，并于60～80℃下水浴加热蒸干，得到混合固体粉末后，再置于60～80℃烘箱内烘干12h～24h；

步骤(4)、将步骤(3)得到的混合固体粉末研磨30～60min后置于马弗炉中煅烧，马弗炉设置升温速率为2～5℃/min，在400～600℃预烧结3～6h，在750～850℃下煅烧10～15h，冷却后，得到一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料。

3.根据权利要求2所述的一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述钴源为硝酸钴、硫酸钴、乙酸钴和氯化钴中的一种或一种以上任意比例的混合。

4.根据权利要求2所述的一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍源为硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍和氯化镍中的一种或一种以上任意比例的混合。

5.根据权利要求2所述的一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述锰源为硝酸锰、硫酸锰、乙酸锰和氯化锰中的一种或一种以上任意比例的混合。

6.根据权利要求2所述的一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(3)中所述的镍源、钴源、锰源、锂源反应时加入量按照以下原子的摩尔比，即Ni：Co：Mn：Li＝0.8:0.1:0.1:1.05～1.15。

7.根据权利要求2所述的一种三维纳米线阵列结构的811NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源为硝酸锂、氢氧化锂和碳酸锂中的一种或一种以上任意比例的混合。