CN108899480A - 一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长循环寿命高比容量锂离子电池用镍钴铝正极材料及其制备方法。正极材料化学式为Li1.05Ni1‑x‑yCoxAlyMgzO2·wAl2O3，其中x、y、z、w为摩尔数，0≤x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤x+y≤0.2，0＜z≤0.02，0＜w≤0.02，Mg为掺杂元素，Al2O3为长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的包覆层氧化物。本发明在保持高的放电比容量前提下可大幅度提高锂离子电池镍钴铝正极材料的循环性能，表现出优异的电化学性能。该镍钴铝正极材料制备过程中引入Mg、Al廉价金属材料成本低廉，且制备过程简单，能很大程度的改善镍钴铝正极材料循环寿命短的问题。

Description

一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池正极材料技术领域，尤其是一种长循环寿命高比容量锂离子电池用镍钴铝正极材料及其制备方法。
背景技术
锂离子电池具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长、无记忆功能等诸多优势，被认为是新能源汽车最理想的动力电源。但是现有锂离子电池的能量密度不高，限制了新能源汽车的续航里程，从而严重制约了电动汽车的快速发展和全面普及。
而锂离子电池的能量密度取决于正、负极材料的性能，其中传统的正极材料如Li2MnO4，LiFePO4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2比容量较低，是锂离子电池能量密度不足的主要原因。因此高容量正极材料成为锂离子电池领域研发热点，目前对高容量正极材料的研究主要集中于高镍材料，如LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和镍钴铝酸锂LiNi0.8Co0.15Al0.05O2（NCA）材料。而其中NCA材料由于具有极高的比容量（可达200 mAh/g）和相对较好的热稳定性、安全性能，具有非常高的发展潜力和应用前景。以NCA作为正极材料，与含有纳米硅的石墨做负极复配，可以实现电池功率密度300Wh/Kg的目标。因此NCA正极材料是未来锂电正极材料的发展趋势。
目前NCA正极材料的生产工艺与NCM三元材料的生产工艺类似，采用金属盐离子按照相应的摩尔比水溶液与氢氧化钠沉淀剂反应形成前驱体，再混合锂源后烧结得到NCA正极材料。例如专利：CN103098272B非水类电解质二次电池正极活性物质及其制造方法、以及非水类电解质二次电池。在该种制备工艺下得到的NCA正极材料球形颗粒表面会残留一些碱性物质，会与空气中的水结合与材料发生反应，使得NCA正极材料表面结构破坏，进而影响材料的循环寿命；同时在制造电池的时候使得正极材料的加工性能变差；NCA正极材料的在高电位下Ni4+离子易于与液态电解液发生大量的副反应，在电解液分解的同时，材料的结构发生不可逆的破坏。这些都会在很大程度上降低NCA正极材料的循环寿命，进而影响材料的实际应用。
近年来，针对NCA正极材料的人们开展了广泛细致的研究。针对NCA材料存在的循环寿命差、热稳定性较差以及与电解液的相容性差等问题，常采用的改性方法为掺杂、包覆等手段。例如专利：CN106654210A一种高温长循环锂离子电池高镍正极材料及其制备方法。采用金属铌掺杂后用金属铌氧化物包覆在正极材料表面形成一层金属氧化物过渡层；铌元素掺杂稳定了NCA正极材料的结构，氧化铌表面包覆杜绝了材料与电解液的直接接触，使得电池材料的热稳定性和循环寿命在很大程度上得到改善。但是使用该方法批量生产最大的阻碍是金属铌的使用会极大地提高材料的生产成本，这将不利于实现该材料的商业化。
因此，为了得到长循环寿命高比容量锂离子电池用镍钴铝三元正极材料，同时降低材料的改性成本以使其满足商业化应用，在这里提出制备元素掺杂后表面包覆金属氧化物的NCA正极材料。元素掺杂能够起到稳定材料晶体结构的作用，金属氧化物的表面包覆能够有效抑制NCA材料与电解液发生的副反应，从而提高NCA材料的电化学性能，尤其是提高其循环寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料及其制备方法，在保持高的比容量的同时解决NCA材料用于锂电池存在的循环寿命差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种长循环寿命高比容量锂镍钴铝正极材料，化学式为Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3，其中x、y、z、w为摩尔数，0≤x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤x+y≤0.2，0＜z≤0.02，0＜w≤0.02，Mg为掺杂元素，Al2O3为长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的包覆层氧化物。
上述的长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料，通过如下步骤制备而成：
（1）以摩尔比计，将硫酸镍、硫酸钴以及硫酸铝金属盐溶于去离子水中，按照Ni：Co：Al=（1-x-y）：x：y的比例混合，采用蠕动泵连续将金属盐溶液泵入反应釜中，用NaOH作为沉淀剂，氨水作为络合剂，调节沉淀剂和氨水的进样速度控制反应釜的pH值为9～12，进行共沉淀反应，将反应得到的（Ni1-x-yCoxAly）OH2经过抽滤洗涤后干燥，制得前驱体；
（2）将LiOH·H2O、前驱体和Mg源按照摩尔比Li：（Ni1-x-yCoxAly）OH2：Mg（NO3）2=1.05：1：z球磨混合，混合时间5～10小时，将混合均匀的物料高温煅烧；
煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以1～5℃每分钟速度升温至400℃～650℃，保温3～8h，然后再按照相同升温速度升温到700℃～850℃煅烧10～20h，烧结完成后随炉冷却至室温；
（3）以摩尔比计，按Al：（Ni+Co+Al）=2w：1的比例称取Al源加入到无水乙醇溶剂中形成0.1～0.4mol/L的透明澄清溶液，将步骤二中煅烧好的材料加入到该溶液中，搅拌3～8h，期间引入超声波分散过程，然后在50℃～80℃温度下将分散剂蒸干，进一步将所得粉末在80℃～110℃条件下烘干1～3h，将烘干的粉末在干燥空气气氛下于300℃～600℃条件下高温烧结1～5h，得到产品Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3。
本发明的第二方面提供上述长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的制备方法，步骤如下：
（1）以摩尔比计，将硫酸镍、硫酸钴以及硫酸铝金属盐溶于去离子水中，按照Ni：Co：Al=（1-x-y）：x：y的比例混合，采用蠕动泵连续将金属盐溶液泵入反应釜中，用NaOH作为沉淀剂，氨水作为络合剂，调节沉淀剂和氨水的进样速度控制反应釜的pH值为9～12，进行共沉淀反应，将反应得到的（Ni1-x-yCoxAly）OH2经过抽滤洗涤后干燥，制得前驱体；
（2）将LiOH·H2O、前驱体和Mg源按照摩尔比Li：（Ni1-x-yCoxAly）OH2：Mg源=1.05：1：z球磨混合，混合时间5～10小时，将混合均匀的物料高温煅烧；煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以1～5℃每分钟速度升温至400℃～650℃，保温3～8h，然后再按照相同升温速度升温到700℃～850℃煅烧10～20h，烧结完成后随炉冷却至室温；
（3）以摩尔比计，按Al：（Ni+Co+Al）=2w：1的比例称取Al源加入到分散剂中形成0.1～0.4mol/L的透明澄清溶液，将步骤二中煅烧好的材料加入到该溶液中，搅拌3～8h，期间引入超声波分散过程，然后在50℃～80℃温度下将分散剂蒸干，进一步将所得粉末在80℃～110℃条件下烘干1～3h，将烘干的粉末在干燥空气气氛下于300℃～600℃条件下高温烧结1～5h，得到产品Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3。
优选的，所述的Mg源为Mg（NO3）2、MgSO4、MgCl2中的任意一种或几种；
优选的，所述的Al源为异丙醇铝、草酸铝、甲基铝中的任意一种或几种；
优选的，所述的分散剂为乙醇、甲醇、丙醇中的任意一种。
优选的，所述步骤（1）中，氨水调节反应釜中水溶液的pH值为10～11；反应釜中混合溶液的温度控制在40℃～60℃；0.05≤x≤0.15,0.03≤y≤0.06
所述步骤（2）中，0.001≤z≤0.015；
所述步骤（3）超声波分散频率为30～50MHz。
本发明的有益效果：
本发明关于长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料，对NCA正极材料进行掺杂后包覆改性，采用了简单可行的固相掺杂烧结和液相均匀包覆法，制备出金属Mg2+掺杂且金属氧化物Al2O3表面包覆的锂离子电池正极材料。Mg2+掺杂能够促进锂离子的迁移同时抑制材料的晶体结构H2相向H3相的转变，起到稳定NCA正极材料的结构作用，这有助于提高材料的电化学循环寿命；同时Al2O3包覆在材料二次颗粒的表面，Al2O3性质稳定，减少材料本身与空气或电解液的直接接触，相当于是材料颗粒的保护层，有效降低材料与电解液等的副反应发生，这对进一步提高材料的电化学循环寿命有积极的作用。
本发明在保持NCA正极材料高比容量的同时明显改善材料的循环性能，改善材料的加工性能，可以满足人们对高容量电池的应用需求。在长循环寿命测试中表现出优异的性能。本发明的原材料涉及到Mg盐与Al盐，来源广泛不涉及贵金属，更具有实际应用意义，且操作工艺简单、易于控制、再现性好，适合工业化规模生产。
附图说明
利用附图对发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对发明的任何限制。
图1为本发明实施例3中所得Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3的SEM图。
图2为本发明实施例3中所得Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3的XRD图。
图3为本发明实施例3中所得Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3与对比例1、对比例2和对比例3所得材料的首次充放电曲线对比图。
图4为本发明实施例3中所得Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3与对比例1、对比例2和对比例3所得材料的循环性能曲线对比图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
提供一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料及其制备方法，其化学式为Li1.05Ni1-x- yCoxAlyMgzO·wAl2O3，其中x、y、z、w为摩尔数，0≤x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤x+y≤0.2，0＜z≤0.02，0＜w≤0.02，Mg为掺杂元素，Al2O3为长循环寿命高比容量镍钴铝三元正极材料的包覆层氧化物。
该长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料，通过如下步骤制备而成：
（1）以摩尔比计，将硫酸镍、硫酸钴以及硫酸铝金属盐溶于去离子水中，按照Ni：Co：Al=（1-x-y）：x：y的比例混合，采用蠕动泵连续将金属盐溶液泵入反应釜中，用NaOH作为沉淀剂，氨水作为络合剂，调节沉淀剂和氨水的进样速度控制反应釜的pH值为9～12，进行共沉淀反应，将反应得到的（Ni1-x-yCoxAly）OH2经过抽滤洗涤后干燥，制得前驱体；
（2）将LiOH·H2O、前驱体和Mg源按照摩尔比Li：（Ni1-x-yCoxAly）OH2：Mg源=1.05：1：z球磨混合，混合时间5～10小时，将混合均匀的物料高温煅烧；煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以1～5℃每分钟速度升温至400℃～650℃，保温3～8h，然后再按照相同升温速度升温到700℃～850℃煅烧10～20h，烧结完成后随炉冷却至室温；
（3）以摩尔比计，按Al：（Ni+Co+Al）=2w：1的比例称取Al源加入到分散剂中形成0.1～0.4mol/L的透明澄清溶液，将步骤二中煅烧好的材料加入到该溶液中，搅拌3～8h，期间引入超声波分散过程，然后在50℃～80℃温度下将分散剂蒸干，进一步将所得粉末在80℃～110℃条件下烘干1～3h，将烘干的粉末在干燥空气气氛下于300℃～600℃条件下高温烧结1～5h，得到产品Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3。
实施例2：
提供一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的制备方法，通过如下步骤制备而成：
（1）以摩尔比计，将硫酸镍、硫酸钴以及硫酸铝金属盐溶于去离子水中，按照Ni：Co：Al=（1-x-y）：x：y的比例混合，采用蠕动泵连续将金属盐溶液泵入反应釜中，用NaOH作为沉淀剂，氨水作为络合剂，调节沉淀剂和氨水的进样速度控制反应釜的pH值为9～12，进行共沉淀反应，将反应得到的（Ni1-x-yCoxAly）OH2经过抽滤洗涤后干燥，制得前驱体；
（2）将LiOH·H2O、前驱体和Mg源按照摩尔比Li：（Ni1-x-yCoxAly）OH2：Mg源=1.05：1：z球磨混合，混合时间5～10小时，将混合均匀的物料高温煅烧；煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以1～5℃每分钟速度升温至400℃～650℃，保温3～8h，然后再按照相同升温速度升温到700℃～850℃煅烧10～20h，烧结完成后随炉冷却至室温；
（3）以摩尔比计，按Al：（Ni+Co+Al）=2w：1的比例称取Al源加入到分散剂中形成0.1～0.4mol/L的透明澄清溶液，将步骤二中煅烧好的材料加入到该溶液中，搅拌3～8h，期间引入超声波分散过程，然后在50℃～80℃温度下将分散剂蒸干，进一步将所得粉末在80℃～110℃条件下烘干1～3h，将烘干的粉末在干燥空气气氛下于300℃～600℃条件下高温烧结1～5h，得到产品Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3。
其中Mg源为Mg（NO3）2、MgSO4、MgCl2中的任意一种或几种；Al源为异丙醇铝、草酸铝、甲基铝中的任意一种或几种；分散剂为乙醇、甲醇、丙醇中的任意一种。
优选的，步骤（1）中，氨水调节反应釜中水溶液的pH值为10～11；反应釜中混合溶液的温度控制在40℃～60℃；0.05≤x≤0.15,0.03≤y≤0.06；步骤（2）中，0.001≤z≤0.015；步骤（3）中，铝源加入到分散剂中形成0.3～0.4mol/L的透明澄清溶液，超声波分散频率为30～50MHz。
实施例3：
结合具体实例，说明本发明的一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的制备方法，通过如下步骤制备而成：
（1）以摩尔比计，将硫酸镍、硫酸钴以及硫酸铝金属盐溶于去离子水中，按照Ni：Co：Al=0.8：0.15：0.05的比例混合，采用蠕动泵连续将金属盐溶液泵入反应釜中，用NaOH作为沉淀剂，氨水作为络合剂，调节沉淀剂和氨水的进样速度控制反应釜的pH值为11，进行共沉淀反应，将反应得到的（Ni0.8Co0.15Al0.05）OH2经过抽滤洗涤后干燥，制得前驱体，经过SEM检测其形貌为类球形，粒径为5-8μm；
（2）分别称取0.105mol LiOH·H2O、0.1mol前驱体和0.001mol Mg（NO3）2放入玛瑙球磨罐中，球磨混合，混合时间6小时，将混合均匀的物料高温煅烧；煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以3℃每分钟速度升温至500℃，保温5h，然后再按照相同升温速度升温到750℃煅烧15h，烧结完成后随炉冷却至室温；
（3）称取0.002mol异丙醇铝溶解到50ml无水乙醇中形成0.4mol/L的透明澄清溶液，将步骤二中煅烧好的材料加入到该溶液中，搅拌5h，超声波分散1h，然后在60℃温度下将乙醇蒸干，将所得粉末在110℃条件下烘干2h，将烘干的粉末在干燥空气气氛下于500℃条件下高温烧结2h，得到产品Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3。
通过分析制备的材料XRD图谱，表明所得产物高度结晶且具有良好的层状结构，掺杂包覆改性后没有杂相产生；从SEM图中可以看到掺杂包覆改性后材料保持着类球形的形貌，粒径约为5-8μm，且在材料表面有均匀的一层细小颗粒附着。
将制得的正极材料按照活性物质：SP：PVDF=80:10:10的比例于NMP中混合均匀形成浆料，涂覆到铝箔表面，涂布厚度为250μm，烘干后取片组装成2032扣电（负极用金属锂片）测试充放电性能、循环性能。
下面针对实施例4—5和对比例1—3，仅示出与上述实施例3相比有改变的物质、条件。并且将实施例3—5和对比例1—3的电化学测试结果示于表1中。
实施例4：
除了在步骤（2）中分别称取0.105mol LiOH·H2O、0.1mol前驱体和0.0005mol Mg（NO3）2放入玛瑙球磨罐中，球磨混合；步骤（3）中称取0.002mol异丙醇铝溶解到75ml无水乙醇中形成0.4mol/L的透明澄清溶液以外，与实施例3同样的进行操作，获得产品Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.005O2·0.01Al2O3。
参考实施例3组装扣式电池，测试充放电及循环性能。
实施例5：
除了在步骤（2）中分别称取0.105mol LiOH·H2O、0.1mol前驱体和0.0015mol Mg（NO3）2放入玛瑙球磨罐中，球磨混合；步骤（3）中称取0.004mol异丙醇铝溶解到100ml无水乙醇中形成0.4mol/L的透明澄清溶液以外，与实施例3同样的进行操作，获得产品Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.015O2·0.02Al2O3。
参考实施例3组装扣式电池，测试充放电及循环性能。
为了验证本发明的技术效果，提供对比例。
对比例1：
步骤（1）与实施例3中步骤（1）保持一致；不同的是步骤（2）中分别称取0.105molLiOH·H2O和0.1mol前驱体放入玛瑙球磨罐中，球磨混合，混合时间6小时，将混合均匀的物料高温煅烧；煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以3℃每分钟速度升温至500℃，保温5h，然后再按照相同升温速度升温到750℃煅烧15h，烧结完成后随炉冷却至室温，得到产品Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05O2。
参考实施例3组装扣式电池，测试充放电及循环性能。
对比例2：
除了不进行步骤（3）的操作以外，与实施例3同样的进行操作，获得产品Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2。
参考实施例3组装扣式电池，测试充放电及循环性能。
对比例3：
除了在步骤（2）中分别称取0.105mol LiOH·H2O和0.1mol前驱体放入玛瑙球磨罐中以外，与实施例3同样的进行操作，获得产品Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05O2·0.01Al2O3。
参考实施例3组装扣式电池，测试充放电及循环性能。
电池性能测试如下：
材料的电化学性能测试采用蓝电电池测试系统，在25℃恒温环境下测试电池在0.1C倍率下的首次充放电，测试电压范围2.8V-4.3V；循环寿命测试在1C倍率下进行充放电循环测试，测试电压范围2.8V-4.3V。1C倍率下的容量保持率是指在1C倍率下循环了n圈后的放电比容量占1C倍率下首次放电比容量的百分比。
实施例3—5以及对比例1—3所得材料的电化学性能测试结果如表1所示。
表1
从表1的数据可以看出，本发明的一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料，相对于未改性的NCA材料，在1C倍率下循环250圈后容量保持率明显提高；其次在提高材料的循环寿命的同时依然保持着高镍锂电池正极材料高比容量的优势； 本发明的原材料涉及到Mg盐与Al盐，来源广泛不涉及贵金属，更具有实际应用意义，且操作工艺简单、易于控制、再现性好，适合工业化规模生产。
图1为实施例3中所得材料Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3的SEM图。从图中可以看出包覆掺杂改性后的材料依然保持着前驱体类球形，粒径约5-8μm，在材料表面可以看到一层均匀的包覆物，这对材料的循环寿命起到积极的作用。
图2为实施例3所得材料Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3的XRD图。通过对图谱解析得出，制备的掺杂包覆改性材料具有良好的层状结构，改性后没有其他杂相生成，高度结晶。
图3为实施例3所得材料Li1.05Ni0.8Co0.15Al0.05Mg0.01O2·0.01Al2O3与对比例1所得未改性的NCA材料、对比例2和对比例3所得材料在0.1C下的首次充放电曲线对比图。从图中可以看到改性后虽然会降低材料的首次放电比容量，但是相比较其他三元正极材料（NCM111、NCM523、NCM622）依然保持着高比容量优势。
图4为实施例3所得材料与对比例1、2和3所得材料的循环性能对比图。从图中可以看到，掺杂包覆改性的材料循环性能明显好于不改性材料、但掺杂材料和单包覆材料。可以看出本发明确实可以提高高镍NCA材料的循环寿命。
此外本发明提出对NCA材料的改性方法所涉及的材料为廉价的Mg、Al盐，这在降低材料改性的成本方面具有重要意义，同时改性工艺简单，易于实现工业规模化生产，这为制备材料提供高的可操作性价值。
要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所述技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其他修改，只要没有超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (6)

1.一种长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料，其特征在于：Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3，其中x、y、z、w为摩尔数，0≤x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤x+y≤0.2，0＜z≤0.02，0＜w≤0.02，Mg为掺杂元素，Al2O3为长循环寿命高比容量锂镍钴铝正极材料的包覆层氧化物。
2.根据权利要求1所述的长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料，其特征在于：通过如下步骤制备而成：
（1）以摩尔比计，将硫酸镍、硫酸钴以及硫酸铝金属盐溶于去离子水中，按照Ni：Co：Al=（1-x-y）：x：y的比例混合，采用蠕动泵连续将金属盐溶液泵入反应釜中，用NaOH作为沉淀剂，氨水作为络合剂，调节沉淀剂和氨水的进样速度控制反应釜的pH值为9～12，进行共沉淀反应，将反应得到的（Ni1-x-yCoxAly）OH2经过抽滤洗涤后干燥，制得前驱体；
（2）将LiOH·H2O、前驱体和Mg源按照摩尔比Li：（Ni1-x-yCoxAly）OH2：Mg（NO3）2=1.05：1：z球磨混合，混合时间5～10小时，将混合均匀的物料高温煅烧；煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以1～5℃每分钟速度升温至400℃～650℃，保温3～8h，然后再按照相同升温速度升温到700℃～850℃煅烧10～20h，烧结完成后随炉冷却至室温；
（3）以摩尔比计，按Al：（Ni+Co+Al）=2w：1的比例称取Al源加入到无水乙醇溶剂中形成0.1～0.4mol/L的透明澄清溶液，将步骤二中煅烧好的材料加入到该溶液中，搅拌3～8h，期间引入超声波分散过程，然后在50℃～80℃温度下将分散剂蒸干，进一步将所得粉末在80℃～110℃条件下烘干1～3h，将烘干的粉末在干燥空气气氛下于300℃～600℃条件下高温烧结1～5h，得到产品Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3。
3.根据权利要求1或2所述的长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于：
通过如下步骤制备而成：
（1）以摩尔比计，将硫酸镍、硫酸钴以及硫酸铝金属盐溶于去离子水中，按照Ni：Co：Al=（1-x-y）：x：y的比例混合，采用蠕动泵连续将金属盐溶液泵入反应釜中，用NaOH作为沉淀剂，氨水作为络合剂，调节沉淀剂和氨水的进样速度控制反应釜的pH值为9～12，进行共沉淀反应，将反应得到的（Ni1-x-yCoxAly）OH2经过抽滤洗涤后干燥，制得前驱体；
（2）将LiOH·H2O、前驱体和Mg源按照摩尔比Li：（Ni1-x-yCoxAly）OH2：Mg（NO3）2=1.05：1：z球磨混合，混合时间5～10小时，将混合均匀的物料高温煅烧；煅烧过程在纯氧气氛围进行中采用阶段控温，以1～5℃每分钟速度升温至400℃～650℃，保温3～8h，然后再按照相同升温速度升温到700℃～850℃煅烧10～20h，烧结完成后随炉冷却至室温；
（3）以摩尔比计，按Al：（Ni+Co+Al）=2w：1的比例称取Al源加入到分散剂中形成0.1～0.4mol/L的透明澄清溶液，将步骤二中煅烧好的材料加入到该溶液中，搅拌3～8h，期间引入超声波分散过程，然后在50℃～80℃温度下将分散剂蒸干，进一步将所得粉末在80℃～110℃条件下烘干1～3h，将烘干的粉末在干燥空气气氛下于300℃～600℃条件下高温烧结1～5h，得到产品Li1.05Ni1-x-yCoxAlyMgzO·wAl2O3。
4.根据权利要求3所述的长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于：Mg源为Mg（NO3）2、MgSO4、MgCl2中的任意一种或几种；所述的Al源为异丙醇铝、草酸铝、甲基铝中的任意一种或几种。
5.根据权利要求3所述的长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于：分散剂为乙醇、甲醇、丙醇中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的长循环寿命高比容量镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于：
所述步骤（1）中，氨水调节反应釜中水溶液的pH值为10～11；反应釜中混合溶液的温度控制在40℃～60℃；0.05≤x≤0.15,0.03≤y≤0.06
所述步骤（2）中，0.001≤z≤0.015；
所述步骤（3）中，铝源加入到分散剂中形成0.3～0.4mol/L的透明澄清溶液；超声波分散频率为30～50MHz。
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