[发明专利]一种石墨烯包覆的镍锰酸锂材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料石墨烯包覆的镍锰酸锂的制备方法，采用溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料镍锰酸锂时同步进行石墨烯的包覆，同步进行是指在溶胶凝胶法合成镍锰酸锂的过程中滴加配置的石墨烯薄片的二甲基甲酰胺溶液，随制得镍锰酸锂材料的同时完成石墨烯包覆，再用高温煅烧去除有机盐，其特征为：所述的采用溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料镍锰酸锂时同步进行石墨烯的包覆的步骤如下：

(1)制备镍锰酸锂前躯体；

(2)配置石墨烯二甲基甲酰胺溶液；

(3)将步骤(2)获得的石墨烯二甲基甲酰胺溶液滴加到步骤(1)获得的镍锰酸锂前躯体中超声，挥干获得混有石墨烯薄片的镍锰酸锂前驱体；

(4)煅烧步骤(3)获得的混有石墨烯薄片的镍锰酸锂前驱体制备获得锂离子电池正极材料石墨烯包覆的镍锰酸锂。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料石墨烯包覆的镍锰酸锂的制备方法，其特征为所述的采用溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料镍锰酸锂时同步进行石墨烯的包覆的步骤如下：

(1)制备镍锰酸锂前躯体

将镍、锰、锂的有机盐于蒸馏水中溶解，加入一种或一种以上凝胶辅助剂，将溶液加热控温并恒定磁力搅拌进行反应；

(2)配置石墨烯二甲基甲酰胺溶液

将石墨烯薄片定量分散在控温的二甲基甲酰胺溶液中；

(3)配置均匀混有石墨烯薄片的镍锰酸锂前驱体

将步骤(2)中配置的石墨烯薄片的二甲基甲酰胺溶液定量滴加到步骤(1)最后获得的反应液中，超声，超声之后升温并控温使得水蒸发以获得混有黑色的绿色粘性前躯体，然后将绿色粘性前躯体控温真空干燥获得干燥的前躯体；

(4)煅烧制备锂离子电池正极材料石墨烯包覆的镍锰酸锂

将步骤(3)中获得的干燥的前躯体预煅烧，然后再煅烧，随炉冷却至室温后研磨过筛得由石墨烯包覆的镍锰酸锂材料。

3.如权利要求2所述的一种锂离子电池正极材料石墨烯包覆的镍锰酸锂的制备方法，其特征为所述的采用溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料镍锰酸锂时同步进行石墨烯的包覆的步骤如下：

(1)制备镍锰酸锂前躯体

将镍、锰、锂的有机盐于50-150ml蒸馏水中溶解，加入一种或一种以上凝胶辅助剂，将溶液加热并控温在40-80℃恒定磁力搅拌进行反应，反应进行2-6h；

(2)配置石墨烯二甲基甲酰胺溶液

将石墨烯薄片分散在110-170℃的二甲基甲酰胺溶液中；

(3)配置均匀混有石墨烯薄片的镍锰酸锂前驱体

将步骤(2)中配置的石墨烯薄片的二甲基甲酰胺溶液滴加到步骤(1)最终获得的反应液中，超声2-4h，超声之后将反应液升温至90-150℃使得水蒸发以获得混有黑色的绿色粘性前躯体，然后将体系在120-150℃真空干燥获得干燥的前躯体；

(4)煅烧制备锂离子电池正极材料石墨烯包覆的镍锰酸锂

将步骤(3)制备获得的干燥的前躯体在300-600℃预煅烧2-5h，然后于700-900℃条件下煅烧6-10h，随炉冷却至室温后研磨过筛得由石墨烯包覆的镍锰酸锂材料。