[发明专利]一种锂电池正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池正极材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、配制氟化铵溶液；步骤2、配制硝酸盐石墨烯/乙醇混合溶液；步骤3、将氟化铵溶液加入硝酸盐石墨烯/乙醇混合溶液中，经过离心和干燥处理后得到Ni_0.5Co_0.5F₂/石墨烯复合材料，即锂电池正极材料。本发明操作简单高效本发明所制得的Ni_0.5Co_0.5F₂/石墨烯复合材料中镍钴氟化物纳米颗粒的尺寸较小，能够达到40nm以下；同时，镍钴氟化物纳米颗粒在石墨烯表面的分散性良好，可以有效提高镍钴氟化物的电子迁移率。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种锂电池正极材料的制备方法。

背景技术

在过去的几十年中，锂离子电池技术得到快速发展，逐渐在手机、电脑、数码相机等移动电子设备或手持电子产品领域得到广泛的应用，锂离子电池通过在正、负极之间可逆脱嵌锂离子进行工作，相比较其他电池而言，锂离子能量密度高、电池成本低、安全无污染且使用寿命长。然而，随着电动混合动力汽车、大型电网等领域的蓬勃发展，对电池的能量密度提出了更高的要求。现有商用锂离子电池多采用LiCoO₂材料为正极(比容量140mAh/g)，其能量密度仅在300Wh/kg左右，无尚法满足应用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池正极材料的制备方法，提高了现有锂电池正极材料的比容量。

本发明所采用的技术方案是，一种锂电池正极材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、配制氟化铵溶液；

步骤2、配制硝酸盐石墨烯/乙醇混合溶液；

步骤3、将氟化铵溶液加入硝酸盐石墨烯/乙醇混合溶液中，经过离心和干燥处理后得到Ni_0.5Co_0.5F₂/石墨烯复合材料，即锂电池正极材料。

本发明的特点还在于，

步骤1具体为，向去离子水中加入氟化铵，并搅拌至氟化铵完全溶解，得到2mol/L的氟化铵溶液。

步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、利用超声溶解仪将膨胀石墨超声溶解在乙醇中，得到石墨烯/ 乙醇溶液，膨胀石墨与乙醇的质量比为789:1；

步骤2.2、向石墨烯/乙醇溶液中分别加入硝酸钴和硝酸镍，并搅拌至硝酸钴和硝酸镍完全溶解，得到初级硝酸盐石墨烯/乙醇混合溶液；

步骤2.3、向初级硝酸盐石墨烯混合溶液中加入油酸，搅拌至混合均匀，得到硝酸盐石墨烯/乙醇混合溶液。

硝酸钴和硝酸镍物质的量之和与氟化铵溶液中氟化铵的物质的量的比例为1:2，且硝酸钴和硝酸镍物质的量均大于0mol。

硝酸钴为六水合硝酸钴Co(NO₃)₂·6H₂O，硝酸镍为六水合硝酸镍 Ni(NO₃)₂·6H₂O。

油酸与初级硝酸盐石墨烯混合溶液中的乙醇的体积比为1:3～1:4。

超声溶解的时间为2.8h～4h。

步骤3具体按照以下步骤实施：

步骤3.1、将氟化铵溶液加入硝酸盐石墨烯/乙醇混合溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液A；

步骤3.2、将混合溶液A用离心机进行离心处理，得到沉淀A，将沉淀 A用去离子水洗涤3～5次，得到样品A；