[发明专利]一种Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备水溶性MOF复合聚合物材料；

将亲水性MOF材料、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈乙醇溶液加入乙醇溶液中，进行超声搅拌，在30-70℃条件下反应15-30h，洗涤干燥，得到水溶性MOF复合聚合物材料；

(2)制备三元正极材料；

将前驱体与锂源按比例混合均匀后，在气氛炉中经高温烧结，冷却至室温后，经粉碎，得到三元正极材料；

(3)制备Co-MOF包覆三元正极材料；

将钴源溶于纯水中，不断搅拌，加入步骤(1)制得的水溶性MOF复合聚合物材料，再加入步骤(2)制得的三元正极材料，搅拌均匀，在包覆完成后，将物料溶液在压滤机上进行挤压，再在真空干燥箱真空干燥，接着置于气氛炉进行一次热处理后，自然降温至室温，然后粉碎，过筛，得到Co-MOF包覆三元正极材料。

2.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述丙烯酰胺：甲基丙烯酸：乙二醇二甲基丙烯酸酯：偶氮二异丁腈的添加比为：1g:(1-5g):(1-5mL):(5-50mL):(0.1-1g)。

3.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，干燥温度为80-150℃，干燥时间3-10h，真空度0.03-0.09Mpa。

4.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂和乙酸锂中的一种或至少两种混合；锂与过渡金属的摩尔比为(1.0～1.1)：1。

5.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述三元正极材料的化学式为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中0x1，0y1，且x+y1。

6.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，高温烧结温度为500～1000℃，烧结时间5-20h，升温速率为1～10℃/min，所述气氛为空气或纯氧中的一种或者两种结合的混合气，气氛流量为5～30L/min。

7.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，搅拌速度为线速度1.5-5.0m/s；所述真空干燥箱温度为100-300℃，真空度0.03-0.09Mpa，真空干燥时间5-20h。

8.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述钴源为七水硫酸钴、六水硝酸钴、六水氯化钴中的一种或至少两种混合。

9.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，气氛炉的升温速度为1-10℃/min，烧结温度200-1000℃，烧结时间4-15h，所述气氛为压缩空气或/和纯氧，气氛流量为5～30L/min。

10.根据权利要求1所述的Co-MOF包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述三元正极材料、钴源与水溶性MOF复合聚合物材料的质量比为1：(0.05-0.3)：(0.01-0.05)。