[发明专利]类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法及类石墨烯包覆锂离子电池材料和应用在审
| 申请号： | 201710772419.2 | 申请日： | 2017-08-31 |
| 公开（公告）号： | CN107579222A | 公开（公告）日： | 2018-01-12 |
| 发明（设计）人： | 雷磊;马书良;杜孟衣;周自娜;赵腾飞;杨国凯;成信刚 | 申请（专利权）人： | 北方奥钛纳米技术有限公司;银隆新能源股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371 | 代理人： | 齐海迪 |
| 地址： | 056000 河北*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 石墨 烯包覆 锂离子电池 材料 制备 方法 应用 | ||
1.一种类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)采用氧化剂对石墨进行氧化处理，得到氧化石墨前驱体；将氧化石墨前驱体置于还原性气氛中进行烧结后，分散，得到类石墨烯；
(b)将电池材料原料与类石墨烯混合，研磨，干燥，于保护性气氛下烧结，得到类石墨烯包覆锂离子电池材料；
其中，电池材料原料包括锂源、磷源和铁源；或，电池材料原料包括锂源和钛源。
2.根据权利要求1所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，将石墨与氧化剂混合，采用氧化剂对石墨进行氧化处理10-30h，过滤，干燥，得到氧化石墨前驱体。
3.根据权利要求1所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，所述石墨与氧化剂的质量比为(1-2.5):(40-46)；
优选的，所述氧化剂选自浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾、浓硝酸、氯酸钾或双氧水中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，烧结的温度为700-1000℃，烧结时间为5-12h；
优选的，烧结时所采用的还原性气氛选自H2、N2、NH3、NO、CO或H2S中的一种或者至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，所述类石墨烯为电池材料原料质量的0.5-5％。
6.根据权利要求1所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，所述干燥为喷雾干燥或烘箱干燥；
优选的，所述干燥为喷雾干燥，喷雾干燥的进口温度为200-350℃，出口温度为60-120℃。
7.根据权利要求1所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，所述烧结的温度为500-900℃，烧结的时间为2-10h；
优选的，所述烧结时的保护性气氛为氮气、氩气、氦气、氖气、氪气或氙气中的一种。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)采用氧化剂对石墨进行氧化处理10-30h，过滤，干燥，得到氧化石墨前驱体；
将氧化石墨前驱体置于还原性气氛中于700-1000℃下烧结5-12h，以3000-5000rpm的转速分散0.5-2h，得到类石墨烯；
(b)将电池材料原料与类石墨烯混合，研磨，喷雾干燥，于保护性气氛中500-900℃下烧结2-10h，得到类石墨烯包覆锂离子电池材料；
其中，类石墨烯为电池材料原料质量的0.5-5％；
电池材料原料包括锂源、磷源和铁源；或，电池材料原料包括锂源和钛源。
9.一种类石墨烯包覆锂离子电池材料，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法制备得到。
10.权利要求1-8任意一项所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法或权利要求9所述的类石墨烯包覆锂离子电池材料在锂离子电池材料中的应用。
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