一种镍钴铝前驱体的制备方法与流程

本发明涉及一种锂离子电池技术领域，尤其涉及一种镍钴铝前驱体的制备方法。

背景技术：

锂离子电池目前已经广泛应用于科技、军事、生活等各个领域，而正极材料直接决定了电池的最终性能。镍钴二元复合材料，兼有LiNiO₂和LiCoO₂的优点，既有较高的理论放电比容量，又有较稳定的层状结构，增强了材料的循环稳定性，因此，常用作锂离子电池的正极材料。但这种材料也存在耐过充能力差、热稳定性差、首次放电不可逆容量高等缺陷。而铝的掺杂可以进一步稳定镍钴材料的结构，明显抑制充放电过程中的放热反应，使材料循环性能和耐过充性能明显提高，因此，出现了用于锂离子正极材料的镍钴铝(NCA)正极材料(LiNi_1-x-yCo_xAl_yO₂)。

目前，普遍认为采用镍钴铝前驱体(Ni_1-x-yCo_x(OH)₂·yAl(OH)₃，0.1≤x≤0.2，0＜y≤0.2)作为原料制备的镍钴铝正极材料的性能最优，因此，如何制备出性能优异的镍钴铝前驱体逐渐成为研究热点。

共沉淀法制备镍钴铝前驱体(Ni_1-x-yCo_x(OH)₂·yAl(OH)₃)是将镍钴铝的盐溶液与强碱液及氨水同时投入反应釜中，镍钴铝三种离子同时在氨水的络合作用下发生沉淀反应，形成前驱体颗粒。共沉淀法具有工艺简单的优势，但由于镍钴氢氧化物的溶度积在10^-15数量级，而氢氧化铝的溶度积仅为1.3*10^-33，远远小于镍钴氢氧化物的溶度积，因此，在镍钴铝前驱体的制备过程中，Al元素的沉淀速度非常快，易形成絮状沉淀难以过滤除去，也难以形成球形大颗粒沉淀，存在Al元素分布不均的问题，所得前驱体材料呈片状或多角形，物理性能不好，影响由此前驱体制备的正极材料的电性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种镍钴铝前驱体的制备方法，采用本发明的制备方法可得到Al元素分布均匀的镍钴铝前驱体。

本发明提供了一种镍钴铝前驱体的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体正离子分散液，再将所述镍钴前驱体正离子分散液与阴离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体负离子分散液；

(2)先将氧化铝水分散液与阴离子聚电解质混合，得到氧化铝负离子分散液，再将所述氧化铝负离子分散液与阳离子聚电解质混合，得到氧化铝正离子分散液；

(3)将所述步骤(1)得到的镍钴前驱体负离子分散液与所述步骤(2)得到的氧化铝正离子分散液混合，经静电吸附反应，得到镍钴铝前驱体；

所述步骤(1)和步骤(2)之间没有时间顺序限定。

优选的，所述步骤(1)和步骤(2)中的阳离子聚电解质独立地为二烯丙胺、聚甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯吡啶、聚乙烯胺或聚乙烯亚胺。

优选的，所述步骤(1)和步骤(2)中的阴离子聚电解质独立地为聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯磺酸或聚乙烯磷酸。

优选的，所述步骤(1)中镍钴前驱体、阴离子聚电解质和阳离子聚电解质的质量比为100:10～20:5～10。

优选的，所述步骤(1)中镍钴前驱体水分散液的浓度为200～500g/L。

优选的，所述步骤(2)中氧化铝、阴离子聚电解质和阳离子聚电解质的质量比为1:2～3:1～2。

优选的，所述步骤(2)中氧化铝水分散液的浓度为10～50g/L。

优选的，所述步骤(2)中氧化铝为纳米氧化铝粉体。

优选的，所述纳米氧化铝粉体的比表面积为90～150m²/g。

优选的，所述步骤(3)中静电吸附反应的时间为5～30min。

本发明提供了一种镍钴铝前驱体的制备方法，分别配制镍钴前驱体负离子分散液和氧化铝正离子分散液：将镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体正离子分散液，将所述镍钴前驱体正离子分散液与阴离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体负离子分散液；将氧化铝的水分散液与阴离子聚电解质混合，得到氧化铝负离子分散液，再将所述氧化铝负离子分散液与阳离子聚电解质混合，得到氧化铝正离子分散液；然后将所述镍钴前驱体负离子分散液与氧化铝正离子分散液混合，进行静电吸附反应，得到镍钴铝前驱体。通过向镍钴前驱体分散液和氧化铝分散液中加入阴阳离子聚电解质，使镍钴前驱体颗粒和氧化铝颗粒分别带有较强的负电性和正电性，颗粒间存在相互排斥作用，使镍钴前驱体负离子分散液和氧化铝正离子分散液能够在较长时间内保持稳定性和均匀性；同时由于颗粒带有较强的电性，削弱了溶液的pH对静电吸附反应的影响，使镍钴前驱体负离子分散液与氧化铝正离子分散液混合进行静电吸附反应时，氧化铝能够均匀地吸附在镍钴前驱体表面。本发明通过X射线能量色散光谱分析(EDX)检测铝元素的分布情况，由说明书附图图3可知Al元素均匀的分布在镍钴铝前驱体中。

此外，根据实施例的记载，镍钴铝前驱体中镍钴铝的理论比例与实际接近，铝元素的含量与理论值相差不超过0.2，说明通过本发明的制备方法可精确控制各元素含量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例中镍钴前驱体的制备方法流程图；

图2为本发明实施例中镍钴铝前驱体的制备方法流程图；

图3为本发明实施例2所得镍钴铝前驱体的Al元素分布图。

具体实施方式

本发明提供了一种镍钴铝前驱体的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体正离子分散液，再将所述镍钴前驱体正离子分散液与阴离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体负离子分散液；

(2)先将氧化铝水分散液与阴离子聚电解质混合，得到氧化铝负离子分散液，再将所述氧化铝负离子分散液与阳离子聚电解质混合，得到氧化铝正离子分散液；

(3)将所述步骤(1)得到的镍钴前驱体负离子分散液与所述步骤(2)得到的氧化铝正离子分散液混合，经静电吸附反应，得到镍钴铝前驱体；

所述步骤(1)和步骤(2)之间没有时间顺序限定。

在本发明中，分别配制镍钴前驱体负离子分散液和氧化铝正离子分散液，本发明对所述镍钴前驱体负离子分散液和氧化铝正离子分散液的配制顺序没有限定，两种溶液的配制顺序可任意互换，也可同时配制。

本发明将镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体正离子分散液，再将所述镍钴前驱体正离子分散液与阴离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体负离子分散液。在本发明中，所述镍钴前驱体为镍钴氢氧化物；本发明对所述镍钴前驱体的来源没有特殊要求，可以为市售镍钴前驱体，也可以采用本领域技术人员熟知的制备镍钴前驱体的技术方案自行制备，如沉淀法、溶胶凝胶法。本发明对镍钴前驱体中镍和钴的含量没有特殊要求，本领域技术人员可以根据所需制备的镍钴铝前驱体中镍和钴的含量选择合适的镍钴前驱体。本发明对镍钴前驱体的粒径没有特殊要求，本领域技术人员可以根据需要选择合适的粒径，在本发明的实施例中，制备了粒径为9～12μm的镍钴前驱体。

在本发明的实施例中，所述镍钴前驱体由沉淀法通过连续化生产工艺制备得到，所述镍钴前驱体的具体制备过程如图1所示，优选包括以下步骤：

将镍盐和钴盐溶于去离子水中，得到镍盐和钴盐的混合溶液；

将所述镍盐和钴盐的混合溶液与强碱水溶液和氨水同步注入反应器，在搅拌条件下，进行沉淀反应，得到镍钴前驱体悬浊液；

将所述镍钴前驱体悬浊液固液分离，得到镍钴前驱体粗品；

将所述镍钴前驱体粗品洗涤后干燥，得到镍钴前驱体。

本发明中制备镍钴前驱体时，先将镍盐和钴盐溶于去离子水中，得到镍盐和钴盐的混合溶液。在本发明中，所述镍盐为水溶性镍盐，优选为硫酸镍、硝酸镍或氯化镍。在本发明中，所述钴盐为水溶性钴盐，优选为硫酸钴、硝酸钴或氯化钴。本发明对镍盐和钴盐的比例没有特殊要求，本领域技术人员可根据需要设定，在本发明中采用镍盐和钴盐的摩尔比优选为1～2:1。在本发明中，所述镍盐和钴盐的混合溶液中镍盐和钴盐的浓度之和优选1.5～2.5mol/L。

得到镍盐和钴盐的混合溶液后，本发明将所述镍盐和钴盐的混合溶液与强碱水溶液、氨水同步注入反应器，在搅拌条件下，进行沉淀反应，收集从反应器中溢流出来的悬浊液，得到镍钴前驱体悬浊液。本发明对所述强碱的种类没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的强碱即可，如碱土金属氢氧化物，具体可为氢氧化钠和/或氢氧化钾。在本发明中，所述强碱水溶液的浓度优选为8～11mol/L。在本发明中，所述氨水的浓度优选为9～11mol/L。

在本发明中，所用反应器的容积为20L，所述镍盐和钴盐的混合溶液的流速优选1.25～1.45L/h，所述强碱水溶液的流速优选0.45～0.65L/h，所述氨水的流速优选0.10～0.30L/h。在本发明中，镍盐和钴盐的混合溶液、强碱水溶液和氨水的体积比优选25～30:8～12:2～5。

本发明对所述搅拌的速度没有特殊要求，采用本领域技术人员常用的搅拌速度即可，本发明实施例中搅拌速度采用200～400rpm。在本发明中，所述沉淀反应的温度优选为60～80℃，更优选为70～75。本发明优选将所述反应器预先加热至沉淀反应所需的温度，并在沉淀反应过程中维持反应温度不变。

所述沉淀反应后，本发明将得到的镍钴前驱体悬浊液分离，得到镍钴前驱体粗品。本发明对所述分离的方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的固液分离的方法即可，如过滤或离心，在本发明的实施例中采用离心分离。在本发明中，所述离心分离的转速优选700～900rmp。

得到镍钴前驱体粗品后，本发明将所述镍钴前驱体粗品洗涤后干燥，得到镍钴前驱体，所述镍钴前驱体的粒径为9～12μm。在本发明中，所述洗涤用洗涤剂优选为去离子水；所述洗涤剂的温度优选为30～80℃，更优选为50～70℃；所述洗涤的次数优选为3～5次。本发明对所述干燥的方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的方法即可，如真空干燥、鼓风干燥；在本发明的实施例中采用鼓风干燥，所述鼓风干燥的温度优选为90～135℃，更优选为110～120℃；所述鼓风干燥的时间优选为2～3h。

得到镍钴前驱体后，将所述镍钴前驱体分散于水中，得到镍钴前驱体水分散液。在本发明中，所述镍钴前驱体水分散液的浓度优选为200～500g/L，更优选为250～450g/L，最优选为300～400g/L。在本发明中，所述镍钴前驱体水分散液优选在搅拌的条件下得到，本发明对分散镍钴前驱体所用的搅拌速度没有特殊要求，能够使镍钴前驱体均匀分散于去离子水中即可，在本发明中，所述搅拌速度优选为100～400rpm，更优选为150～350rpm，最优选为200～300rpm。

得到镍钴前驱体水分散液后，本发明将所述镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体正离子分散液。在本发明中，镍钴前驱体在其水分散液中显弱的负电性，所述镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质混合后，阳离子聚电解质电离产生聚阳离子，聚阳离子与镍钴前驱体发生静电吸附反应，产生镍钴前驱体正离子，由于颗粒间带同种电荷，存在相互排斥作用，使镍钴前驱体在水中的分散均匀，稳定。

在本发明中，所述步骤(1)中阳离子聚电解质优选二烯丙胺、聚甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯吡啶、聚乙烯胺或聚乙烯亚胺，更优选二烯丙胺。在本发明中，所述步骤(1)中镍钴前驱体与阳离子聚电解质的质量比优选100：5～10，更优选100:7～9。

本发明对镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质的混合顺序没有特殊要求，在本发明中，优选维持镍钴前驱体水分散液的搅拌状态，将阳离子聚电解质加入至镍钴前驱体水分散液中。本发明对阳离子聚电解质的加入方式没有特殊要求，能够与镍钴前驱体发生静电吸附反应即可，可以是阳离子聚电解质直接加入至镍钴前驱体水分散液中，也可以将阳离子聚电解质配制成水溶液，再加入至镍钴前驱体水分散液中。在本发明的实施例中，将阳离子聚电解质溶于水配制成阳离子聚电解质水溶液，然后将阳离子聚电解质水溶液加入至镍钴前驱体水分散液中。在本发明中，所述阳离子聚电解质水溶液的浓度优选50～100g/L，更优选70～90g/L。在本发明中，所述阳离子聚电解质水溶液的加入速度优选10～30mL/min，更优选15～20mL/min。本发明对镍钴前驱体水分散液与阳离子聚电解质混合的时间没有特殊要求，能够使镍钴前驱体与阳离子聚电解质充分反应即可，在本发明中，将阳离子聚电解质水溶液完全加入至镍钴前驱体水分散液中后，继续搅拌5～30min，更优选10～20min，得到稳定的镍钴前驱体正离子分散液。

得到镍钴前驱体正离子分散液后，本发明将所述镍钴前驱体正离子分散液与阴离子聚电解质混合，得到镍钴前驱体负离子分散液。在本发明中，阴离子聚电解质电离产生聚阴离子，聚阴离子与镍钴前驱体正离子发生静电吸附反应，使镍钴前驱体带有较强的负电性，得到分散更加均匀、稳定的镍钴前驱体负离子分散液。

在本发明中，所述步骤(1)中阴离子聚电解质优选聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯磺酸或聚乙烯磷酸，更优选聚苯乙烯磺酸钠。在本发明中，所述步骤(1)中镍钴前驱体与阴离子聚电解质的质量比优选100:10～20，更优选100:14～17。

本发明对镍钴前驱体正离子分散液与阴离子聚电解质的混合顺序没有特殊要求，在本发明中，维持镍钴前驱体正离子分散液的搅拌状态，将阴离子聚电解质加入至镍钴前驱体正离子分散液中。本发明对阴离子聚电解质的加入方式没有特殊要求，能够与镍钴前驱体正离子发生静电吸附反应即可，可以是阴离子聚电解质直接加入至镍钴前驱体正离子分散液中，也可以将阴离子聚电解质配制成水溶液，再加入至镍钴前驱体正离子分散液中。在本发明中，将阴离子聚电解质溶于水配制成阴离子聚电解质水溶液，然后将阴离子聚电解质水溶液加入至镍钴前驱体正离子分散液中。在本发明中，所述阴离子聚电解质水溶液的浓度优选100～150g/L，更优选120～135g/L。在本发明中，所述阴离子聚电解质水溶液的加入速度优选10～30mL/min，更优选15～20mL/min。本发明对镍钴前驱体正离子分散液与阴离子聚电解质混合的时间没有特殊要求，能够使镍钴前驱体正离子与阴离子聚电解质充分反应即可，本发明优选将阴离子聚电解质水溶液完全加入至镍钴前驱体水分散液中后，继续搅拌5～30min，更优选10～20min，得到均匀、稳定的镍钴前驱体负离子分散液。在本发明中，得到氧化铝正离子分散液后，优选维持搅拌状态。

本发明将氧化铝水分散液与阴离子聚电解质混合，得到氧化铝负离子分散液，再将所述氧化铝负离子分散液与阳离子聚电解质混合，得到氧化铝正离子分散液。

在本发明配制氧化铝正离子分散液时，先配制氧化铝水分散液。在本发明中，所述氧化铝优选纳米氧化铝粉体，所述纳米氧化铝粉体的比表面积优选为90～150m²/g，更优选为100～120m²/g。在本发明中，氧化铝水分散液的浓度优选10～50g/L，更优选15～30g/L，最优选为20～25g/L。在本发明中，所述氧化铝水分散液优选在搅拌的条件下得到，本发明对分散氧化铝所用的搅拌速度没有特殊要求，能够使氧化铝均匀分散于去离子水中即可，在本发明中，优选的搅拌速度为100～400rpm，更优选200～300rpm。

得到氧化铝水分散液后，本发明将所述氧化铝水分散液与阴离子聚电解质混合，得到氧化铝负离子分散液。在本发明中，氧化铝在其水分散液中显弱正电性，所述氧化铝水分散液与阴离子聚电解质混合后，阴离子聚电解质电离产生聚阴离子，聚阴离子与氧化铝发生静电吸附反应，产生氧化铝负离子，聚阴离子吸附在氧化铝表面，由于颗粒间带同种电荷，存在相互排斥作用，使氧化铝在水中的分散均匀，稳定。

在本发明中，所述步骤(2)中阴离子聚电解质优选聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯磺酸或聚乙烯磷酸，更优选聚苯乙烯磺酸钠。在本发明中，所述步骤(2)中氧化铝与阴离子聚电解质的质量比优选1:2～3，更优选1:2.3～2.6。

本发明对氧化铝水分散液与阴离子聚电解质的混合顺序没有特殊要求，在本发明中，优选维持氧化铝水分散液的搅拌状态，将阴离子聚电解质加入至氧化铝水分散液中。本发明对阴离子聚电解质的加入方式没有特殊要求，能够与氧化铝发生静电吸附反应即可，可以是阴离子聚电解质直接加入至氧化铝水分散液中，也可以将阴离子聚电解质配制成水溶液，再加入至氧化铝水分散液中。在本发明中，优选将阴离子聚电解质溶于水配制成阴离子聚电解质水溶液，然后将阴离子聚电解质水溶液加入至氧化铝水分散液中。在本发明中，所述阴离子聚电解质水溶液的浓度优选100～150g/L，更优选120～135g/L。在本发明中，所述阴离子聚电解质水溶液的加入速度优选5～40mL/min，更优选10～30mL/min。本发明氧化铝水分散液与阴离子聚电解质混合的时间没有特殊要求，能够使氧化铝与阴离子聚电解质充分反应即可，本发明优选将阴离子聚电解质水溶液完全加入至氧化铝水分散液中后，继续搅拌5～30min，更优选10～20min，得到较为稳定的氧化铝负离子分散液。

得到氧化铝负离子分散液后，本发明将所述氧化铝负离子分散液与阳离子聚电解质混合，得到氧化铝正离子分散液，备用。在本发明中，阳离子聚电解质电离产生聚阳离子，聚阳离子与氧化铝负离子发生静电吸附反应，使氧化铝带有较强的正电性，得到分散更加均匀、稳定的氧化铝正离子分散液。

在本发明中，所述步骤(2)中阳离子聚电解质优选二烯丙胺、聚甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯吡啶、聚乙烯胺或聚乙烯亚胺，更优选二烯丙胺。在本发明中，所述步骤(2)中氧化铝与阳离子聚电解质的质量比优选1:1～2，更优选1:1.3～1.5。

本发明对氧化铝负离子分散液与阳离子聚电解质的混合顺序没有特殊要求在本发明中，优选维持氧化铝负离子分散液的搅拌状态，将阳离子聚电解质加入至氧化铝负离子分散液中。本发明对阳离子聚电解质的加入方式没有特殊要求，能够与氧化铝负离子发生静电吸附反应即可，可以是阳离子聚电解质直接加入至氧化铝负离子分散液中，也可以将阳离子聚电解质配制成水溶液，再加入至氧化铝负离子分散液中。在本发明中，优选将阳离子聚电解质溶于水配制成阳离子聚电解质水溶液，然后将阳离子聚电解质水溶液加入至氧化铝负离子分散液中。在本发明中，所述阳离子聚电解质水溶液的浓度优选50～100g/L，更优选70～90g/L。在本发明中，所述阳离子聚电解质水溶液的加入速度优选5～40mL/min，更优选10～30mL/min。本发明对氧化铝负离子分散液与阳离子聚电解质混合的时间没有特殊要求，能够使氧化铝负离子与阳离子聚电解质充分反应即可，本发明优选将阳离子聚电解质水溶液完全加入至氧化铝负离子分散液中后，继续搅拌5～30min，更优选10～20min，得到均匀、稳定的氧化铝正离子分散液。在本发明中，得到氧化铝正离子分散液后，优选维持搅拌状态。

得到镍钴前驱体负离子分散液和氧化铝正离子分散液后，本发明将所述镍钴前驱体负离子分散液与氧化铝正离子分散液混合，经静电吸附反应，得到镍钴铝前驱体。本发明对镍钴前驱体负离子分散液与氧化铝正离子分散液的混合顺序，没有特殊要求，可以将一种溶液加入至另一种溶液中，也可以两种溶液同时加入反应器中。在本发明中，优选将氧化铝正离子分散液加入至镍钴前驱体负离子分散液中，加入过程中，镍钴前驱体负离子分散液仍然维持搅拌状态。本发明中对所述氧化铝正离子分散液的加入速度没有特殊要求，在本发明中，氧化铝正离子的加入速度为10～60mL/min。

在本发明中，所述静电吸附反应的时间优选5～30min，更优选10～15min。

静电吸附反应结束后，本发明优选将得到镍钴铝前驱体的悬浊液固液分离，得到镍钴铝前驱体。本发明对固液分离的方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的固液分离方法即可，如过滤分离、离心分离。在本发明中，所述固液分离优选离心分离，离心分离的转速优选700～900rmp。

所述固液分离后，本发明优选将得到的镍钴铝前驱体粗品粗品洗涤后干燥，得到镍钴铝前驱体。在本发明中，洗涤镍钴铝前驱体粗品的溶剂优选去离子水；所述洗涤用去离子水的温度优选为30～80℃，更优选为50～70℃；所述洗涤的次数优选为3～5次。本发明对所述干燥方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的方法即可，如真空干燥、鼓风干燥，在本发明的实施例中，采用鼓风干燥对镍钴前驱体进行干燥。在本发明中，所述鼓风干燥的温度优选为90～135℃，更优选为110～120℃；所述鼓风干燥的时间优选为2～3h。

本发明中制备镍钴铝前驱体的具体工艺流程如图2所示，先分别配制镍钴前驱体负离子分散液和氧化铝正离子分散液，两种溶液的先后配制顺序可任意互换，也可同时配制，镍钴前驱体负离子分散液的具体配制方法为向镍钴前驱体水分散液中先后加入阳离子聚电解质和阴离子聚电解质，得到镍钴前驱体负离子分散液，氧化铝正离子分散液的具体配制方法为向氧化铝水分散液中先后加入阴离子聚电解质和阳离子聚电解质，得到氧化铝正离子分散液；然后将所述镍钴前驱体负离子分散液与所述氧化铝正离子分散液混合，进行静电吸附，得到镍钴铝前驱体悬浊液；将所述镍钴铝悬浊液进行固液分离，得到固体料，对固体料进行洗涤、干燥，得到镍钴铝前驱体。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

镍钴前驱体的制备

(1)按照Ni:Co的摩尔比为8:2分别称取硫酸镍和硫酸钴，将镍盐和钴盐溶于水配制成镍盐和钴盐的混合溶液，混合溶液中镍盐和钴盐的总浓度为2.0mol/L；

(2)配制浓度为9mol/L的氢氧化钠水溶液；

(3)配制浓度为10mol/L的氨水溶液；

(4)将反应器预先加热至70℃，然后将镍盐和钴盐的混合溶液与强碱水溶液、氨水溶液同步注入反应器，在搅拌状态下进行沉淀反应，搅拌速度为300rpm，镍盐和钴盐的混合溶液与强碱水溶液、氨水溶液的流速分别为1.34L/h、0.51L/h、0.15L/h，体积比为27:10:3，收集从反应器中溢流出的悬浊液得到镍钴前驱体悬浊液；

(5)将镍钴前驱体悬浊液进行离心分离，得到镍钴前驱体粗品，使用50℃的去离子水洗涤镍钴前驱体粗品4次，然后在110℃下干燥3h，得到粒径范围为9～12μm的镍钴前驱体。

经感应耦合等离子体(ICP)检测，所得镍钴前驱体中Ni％＝51.7wt.％，Co％＝9.9wt.％。

实施例2

镍钴铝前驱体的制备

(1)配制镍钴前驱体负离子分散液

将实施例1所制备的镍钴前驱体100g加入至250mL去离子水中，在300rpm转速下搅拌，得到镍钴前驱体水分散液；维持镍钴前驱体水分散液的搅拌状态，将120mL浓度为50g/L的二烯丙胺水溶液以12ml/min的速度加入至镍钴前驱体水分散液中，得到镍钴前驱体正离子分散液；然后继续维持镍钴前驱体正离子分散液的搅拌状态，将120mL浓度为108g/L的聚苯乙烯磺酸钠水溶液以12ml/min的速度加入至镍钴前驱体正离子分散液中，得到镍钴前驱体负离子分散液，备用；

(2)配制氧化铝正离子分散液

将2.85g比表面积为100～120m²/g的纳米氧化铝粉体加入到200mL去离子水中，在300rpm转速下搅拌均匀，得到氧化铝水分散液；维持氧化铝水分散液的搅拌状态，将60mL浓度为116g/L的聚苯乙烯磺酸钠水溶液以6ml/min的速度加入至氧化铝水分散液中，得到氧化铝负离子分散液；然后继续维持氧化铝负离子分散液的搅拌状态，将60mL浓度为67g/L的二烯丙胺水溶液以6ml/min的速度加入至氧化铝负离子分散液中，得到氧化铝正离子分散液，备用；

(3)制备镍钴铝前驱体

在300rpm转速下搅拌镍钴前驱体负离子分散液，将氧化铝正离子分散液以30mL/min的速度加入至镍钴前驱体负离子分散液中，继续搅拌10min，得到镍钴铝前驱体悬浊液，离心分离镍钴铝前驱体悬浊液，得到镍钴铝前驱体粗品，使用50℃的去离子水洗涤镍钴铝前驱体粗品4次，然后在110℃下干燥3h，得到镍钴铝前驱体。

使用X射线能量色散光谱分析(EDX)检测镍钴铝前驱体中铝元素的分布情况，结果将图3。由图3可知，氧化铝在镍钴前驱体表面分布均匀，不存在氧化铝集中在前驱体颗粒表面某一区域的现象，在镍钴铝前驱体中Al元素分布均匀。

实施例3

按照实施例2所述的方法制备镍钴铝前驱体，配制氧化铝正离子分散液时采用120mL浓度为14g/L的纳米氧化铝水分散液，所用纳米氧化铝的比表面积为90～100m²/g，35mL浓度为114g/L的聚苯乙烯磺酸钠水溶液，35mL浓度为71g/L的二烯丙胺水溶液。

实施例4

按照实施例2所述的方法制备镍钴铝前驱体，配制氧化铝正离子分散液时采用700mL浓度为12g/L的纳米氧化铝水分散液，所用纳米氧化铝的比表面积为120～150m²/g，180mL浓度为111g/L的聚苯乙烯磺酸钠水溶液，140mL浓度为100g/L的二烯丙胺水溶液，聚苯乙烯磺酸钠水溶液和二烯丙胺水溶液加入至氧化铝分散液中的速度均取30mL/min；氧化铝正离子分散液加入至镍钴前驱体负离子分散液时的速度为60mL/min。

实施例5

按照实施例2所述的方法制备镍钴铝前驱体，配制氧化铝正离子分散液时采用40mL浓度为12g/L的纳米氧化铝水分散液，所用纳米氧化铝的比表面积为90～120m²/g，20mL浓度为100g/L的聚苯乙烯磺酸钠水溶液，10mL浓度为100g/L的二烯丙胺水溶液，聚苯乙烯磺酸钠水溶液和二烯丙胺水溶液加入至氧化铝分散液中的速度均取5mL/min；氧化铝正离子分散液加入至镍钴前驱体负离子分散液时的速度为10mL/min。

实施例6

按照实施例2所述的方法制备镍钴铝前驱体，配制氧化铝正离子分散液时采用120mL浓度为42g/L的纳米氧化铝水分散液，所用纳米氧化铝的比表面积为120～150m²/g，120mL浓度为117g/L的聚苯乙烯磺酸钠水溶液，60mL浓度为100g/L的二烯丙胺水溶液；氧化铝正离子分散液加入至镍钴前驱体负离子分散液时的速度为30mL/min。

实施例7

按照实施例2所述的方法制备镍钴铝前驱体，将步骤(1)和步骤(2)中的二丙烯胺替换为聚甲基二烯丙基氯化铵，将将步骤(1)和步骤(2)中的聚苯乙烯磺酸钠替换为聚丙烯酸。

使用感应耦合等离子体(ICP)检测实施例2～7所得镍钴铝前驱体中的镍、钴、铝的质量百分含量，结果见表1；

表1镍钴铝前驱体中镍、钴、铝的含量

由以上实施例可以看出，本发明所提供的制备方法，阴、阳离子聚电解质的用量很少，整体生产成本低，且制备工艺简单，能够实现连续生产，生产效率高，易于工业化。

由表1可以看出，采用本发明所提供的制备方法得到的镍钴铝前驱体中镍、钴、铝的实际含量与理论含量相差很小，说明本发明所提供的制备方法能够精确控制镍钴铝前驱体中的镍、钴、铝含量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。