[发明专利]高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法

权利要求书

1.高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于：将石墨烯粉末与活性剂按照质量比1：(5～100）混合，在40～95℃温度区间搅拌混合10～100min;用去离子水洗涤直到洗涤液显现中性，抽滤得到的滤渣为插层石墨烯;立即在插层石墨烯中加入其体积的5～1000倍体积的湿磨介质，超声波振荡5～100min，使插层石墨烯在湿磨介质中均匀分散，得到插层石墨烯溶液;将插层石墨烯溶液与镍钴锰三元材料按照体积比(5～100）：1混合，得到前驱物1；将前驱物1在低于1个大气压力的真空条件下，于130～270℃区间的任一温度加热，制得干燥的前驱物2，或者采用喷雾干燥的方法，于130～270℃区间的任一温度制备干燥的前驱物2;将前驱物2置于空气气氛中，在800～950℃区间的任一烧结温度烧结0.1～300 min,制得前驱物3;将前驱物3置于空气或纯氧气氛中，按照1～50℃/min 的速度从烧结温度降温至200～450℃区间的任一温度，并在该温度下烧结1～600min，制得高分散石墨烯改善的镍钴锰三元材料;

所述的活性剂是浓硝酸、过氧化氢和磷酸的混合溶液，其组成的质量比为68 wt%浓硝酸：30 wt%过氧化氢：85 wt%磷酸 = 1：（0.1～0.5）：（1～4）。

2.根据权利要求1所述的高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于所述的湿磨介质为去离子水、蒸馏水、乙醇、丙酮或甲醇。

3.根据权利要求1所述的高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于所述的石墨烯粉末中石墨烯的层数在3～1000层范围内。

4.根据权利要求1所述的高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于所述的三元材料中镍、钴、锰、锂的摩尔比x：y：z：k满足以下关系：x：y：z = (0.45～0.51)：(0.17～0.20)：(0.27～0.30)，0.95≤k≤1.10，且x + y + z = k。

5.根据权利要求1所述的高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于所述的三元材料中镍、钴、锰、锂的摩尔比x：y：z：k满足以下关系：x：y：z = (0.55～0.61)：(0.17～0.20)：(0.17～0.20)，0.95≤k≤1.10，且x + y + z = k。

6.根据权利要求1所述的高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于所述的三元材料中镍、钴、锰、锂的摩尔比x：y：z：k满足以下关系：x：y：z = (0.75～0.81)：(0.07～0.10)：(0.07～0.10)，0.95≤k≤1.10，且x + y + z = k。