[发明专利]一种镍钴锰复合氧化物锂离子电池负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.镍钴锰复合氧化物锂离子电池负极材料，其特征在于该材料为包覆碳的镍钴锰复合氧化物，所述镍钴锰复合氧化物的分子式为Ni_xMn_yCo_zO，其中，镍：钴：锰摩尔数为0.025≤x≤0.95、0.025≤y≤0.95、0.025≤z≤1.2、0≤δ≤1；

所述包覆碳的镍钴锰复合氧化物的制备方法如下：

1）以镍盐、钴盐、锰盐的混合物、镍钴锰复合氢氧化物、镍钴锰复合羟基氧化物、镍钴锰复合碳酸盐、镍钴锰复合羰基化合物以及镍钴锰复合氢氧化物、镍钴锰复合碳酸盐、镍钴锰复合羟基氧化物和镍钴锰复合羰基化合物中的两种或多种化合物的混合物为原料，在氩气、氮气或空气气氛下，经两段煅烧后，随炉冷却，得到烟灰色的镍钴锰复合氧化物粉末；

2）将镍钴锰复合氧化物粉末与带正电的修饰剂混合后，倒入无水乙醇中，在60～80℃下搅拌回流8～20 h，过滤，高纯水洗涤6～8次后，60～100℃烘干，得到黑色粉末；所述带正电的修饰剂为聚苯胺、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯或3-氨丙基三乙氧基硅烷；

3）将步骤2）所得黑色粉末倒入质量为其10～20倍的水中，加入碳材料后，搅拌0.5～4h，过滤、烘干，得到黑色包覆碳的镍钴锰复合氧化物。

2.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于所述镍盐为碳酸镍、羰基镍、草酸镍、乙酸镍、硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、磷酸镍、溴化镍、碘化镍中的一种或多种混合物；所述钴盐为碳酸钴、羰基钴、草酸钴、乙酸钴、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、磷酸钴、溴化钴、碘化钴中的一种或多种混合物；所述锰盐为碳酸锰、羰基锰、草酸锰、乙酸锰、硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、磷酸锰、溴化锰、碘化锰中的一种或多种混合物。

3.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于所述镍钴锰复合氢氧化物、镍钴锰复合羟基氧化物、镍钴锰复合碳酸盐、镍钴锰复合羰基化合物的分子式分别为Ni_xMn_yCo_z (OH)₂、Ni_xMn_yCo_zO(OH)、Ni_xMn_yCo_zCO₃、Ni_xMn_yCo_z (CO)₈，其中，镍，钴，锰摩尔数为0.025≤x≤0.95，0.025≤y≤0.95，0.025≤z≤1.2。

4.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于所述两段煅烧的第一段煅烧的升温速率为1～10℃/min，升温到300～500℃，保温4～12 h；第二段的升温速率为1～8℃，升温到500～900℃，保温1h～5h。

5.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于所述碳材料为活性炭、乙炔黑、中间相碳微球、导电炭黑、碳纤维、碳纳米管或石墨烯。

6.如权利要求1或5所述的锂离子电池负极材料，其特征在于所述碳材料的质量为镍钴锰复合氧化物质量的1～15%。