[发明专利]一种多重核壳结构镍钴铝复合物的制备方法

摘要

本发明提供一种多重核壳结构镍钴铝复合物的制备方法，包括以下步骤：首先合成球形Ni(OH)₂，在Ni(OH)₂颗粒的D50达到3um后，加入以浓度呈梯度变化的镍钴溶液A1B1与铝溶液C1、镍钴溶液A2B2与铝溶液C2……镍钴溶液AnBn与铝溶液Cn，得到多重核壳结构镍钴铝复合物Ni_xCo_yAl_1‑x‑y(OH)_3‑x‑y。本发明不仅从技术上解决了液相共沉淀合成NCA的困难，而且合成出的NCA具有多重核壳特征，化学组成呈阶梯分布，经高温烧结后的镍钴铝酸锂正极材料相邻区域的化学组成不会出现明显的差别，避免了普通核壳材料中外壳之间及其与核心部分的组分差异；在充放电过程中，颗粒各部分体积变化程度相近，克服了普通核壳结构的缺点，同时外壳组分和内核组分的性能优势也得以保留，使整体材料具有良好的循环性能和热稳定性。

主权项

1.一种多重核壳结构镍钴铝复合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，配制梯度溶液：步骤1.1，配制前驱体溶液：将镍源、钴源按照金属n(Ni2+):n(Co2+)＝x:y，x+y＜1，分别配制成一定浓度的镍溶液A、钴溶液B，铝源按n(Al3+)＝(1‑x‑y)与络合剂一起配制成铝溶液C；步骤1.2，将前驱体溶液按照体积呈等差数列分成若干份：将镍溶液A按照体积呈递减等差数列分成n+1份：镍溶液A0、A1、A2、……An；将钴溶液B按照体积呈递增等差数列分成n份：钴溶液B1、B2、……Bn；将镍溶液A1与钴溶液B1均匀混合形成镍钴混合溶液A1B1，将镍溶液A2与钴溶液B2均匀混合形成镍钴溶液A2B2，……将镍溶液An与钴溶液Bn均匀混合形成镍钴混合溶液AnBn；将铝溶液C按照体积呈递增等差数列分成n份：铝溶液C1、C2、……Cn；步骤2，合成颗粒D50为3um的球形Ni(OH)2内核：上述步骤1中的镍溶液A0通过液相合成法制备出颗粒D50为3um的球形Ni(OH)2内核，液相合成法合成球形Ni(OH)2内核的温度为50‑65℃，以浓度为4‑6g/L的氨水作为底液，pH值控制在10.0‑11.5；步骤3，制备多重核壳结构镍钴铝复合物NixCoyAl1‑x‑y(OH)3‑x‑y：按照一定的流速向上述步骤2的制备球形Ni(OH)2的反应釜中依次加入步骤1中的镍钴溶液A1B1与铝溶液C1、镍钴溶液A2B2与铝溶液C2……镍钴溶液AnBn与铝溶液Cn，得到多重核壳结构镍钴铝复合物NixCoyAl1‑x‑y(OH)3‑x‑y。