[发明专利]一种锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于，按照以下方法制成：

（1）将锂源、锰源、硼源和还原剂按照锂元素、锰元素、硼元素和还原剂的摩尔比为1:1:1:1～5的比例溶于去离子水中，控制金属锰离子的浓度为0.01～0.2mol/L；

（2）将步骤（1）所得溶液与石墨烯混合，置于60～100℃水浴中搅拌10～45h，形成混合溶液，控制混合液中石墨烯浓度为0.1～1.4 g/L；

（3）将步骤（2）所得溶液调节pH值至6～9；

（4）将步骤（3）所得溶液进行干燥造粒，得硼酸锰锂/石墨烯前驱体；

（5）将步骤（4）所得硼酸锰锂/石墨烯前驱于非氧化性气氛下450～800℃烧结6～22h，冷却至室温，得到原位生长的锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯。

2.根据权利要求1所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：步骤（1）中，控制金属锰离子的浓度为0.04～0.15mol/L。

3.根据权利要求1或2所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：步骤（2）中，所述水浴的温度为70～90℃，搅拌的时间为20～40h。

4.根据权利要求1或2所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：步骤（2）中，控制混合液中所述石墨烯的浓度为0.4～1.0g/L。

5.根据权利要求1或2所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：步骤（4）中，所述干燥造粒采用喷雾干燥法。

6.根据权利要求5所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：所述喷雾干燥的进风口温度为200～260℃，蠕动泵转速为800～1800r/min，风机转速为60～120Hz。

7.根据权利要求1或2所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：步骤（5）中，所述烧结的温度为500～750℃，烧结的时间为10～20h。

8.根据权利要求1或2所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：步骤（5）中，所述非氧化性气氛为氩气、氮气、氦气、氢气或一氧化碳中的一种或几种。

9.根据权利要求1或2所述锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯，其特征在于：步骤（1）中，所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氟化锂、草酸锂、磷酸二氢锂、氢氧化锂、醋酸锂或氯化锂中的一种或几种；所述锰源为三氧化二锰、二氧化锰、一氧化锰或乙酰丙酮锰中的一种或几种；所述硼源为硼酸、硼酸铵或三氧化二硼中的一种或几种；所述还原剂为酒石酸、柠檬酸、草酸、蔗糖或抗坏血酸中的一种或几种。