[发明专利]一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于，先制备层状铜纳米片作为骨架，然后通过水热法合成预装纳米级、粒度均匀的磷酸镍锂前体，并固定于层状铜纳米片层间和骨架中，烧制,制得高倍率层状磷酸镍锂正极材料，制备的具体步骤如下：

（1）室温下将ITO导电玻璃先后放入丙酮、乙醇、去离子水中，分别超声处理5min，然后放入电热恒温干燥箱中，在50℃下干燥2h；

（2）将二水合柠檬酸三钠、五水合硫酸铜、正丙醇及去离子水混合均匀制成溶液，静置30~60min，制得电解液；其中，二水合柠檬酸三钠、五水合硫酸铜、正丙醇及去离子水的固液比为0.30g:0.8mL:1.50 mL:17.70 mL;

（3）连接三电极体系，工作电极选用ITO导电玻璃，参比电极选用Ag|AgCl，对电极选用铂片，向电解池中添加配制好的电解液，用电化学工作站对工作电极施加-0.3V的电压，持续时间为 300s，在ITO导电玻璃上生成一层红棕色物质，停止施加电压后，从工作电极处取下ITO导电玻璃，用乙醇溶液冲洗掉表面的电解液，放入真空干燥箱中干燥5~8h，制得二维层状铜纳米片；

（4）将锂源、镍源、磷源充分溶解在苯甲醇水溶液中，加入步骤（3）制得的层状铜纳米片，磁力搅拌30~60min混合均匀，然后倒入有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中进行水热反应，将产物进行抽滤，用蒸馏水及无水乙醇进行洗涤，在鼓风干燥箱中于50~100℃进行干燥；

（5）将步骤（4）干燥后的材料和碳源一起充分研磨，并放入管式炉中，在氩气氛围中进行预处理，然后高温煅烧，制得层状磷酸镍锂正极材料。

2.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述锂源为碳酸锂、草酸锂、氢氧化锂、磷酸二氢锂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述镍源为氢氧化镍、碳酸镍、草酸镍、磷酸镍、羟基氧化镍中的至少一种。

4.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述磷源为磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸镍、磷酸二氢锂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述锂源、镍源、磷源的加入摩尔配比为Li:Ni:PO₄^3- =3:1:1; 二维层状铜纳米片的加入量为磷酸镍锂理论质量的3%。

6.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述水热反应的温度为100~200℃，时间为4~10h。

7.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述碳源为石墨、乙炔黑、导电炭黑中的至少一种，加入量为5~10wt%。

8.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述预处理的温度为300~400℃，时间为2~6h。

9.根据权利要求1所述一种高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述高温煅烧的温度为600~800℃，时间为4~10h。

10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的高倍率稳定的磷酸镍锂正极材料。