[发明专利]一种锂浆料电池正极活性材料改性方法

权利要求书

1.一种锂浆料电池正极活性材料改性方法，其特征在于，包括：（1）采用共沉淀法制备浓度梯度镍钴锰酸锂三元材料CGNCM；（2）将CGNCM加入到甲苯中超声分散，得到分散液，再将硅烷偶联剂n=1~3加入到上述分散液升温搅拌，最后在甲苯中洗涤离心干燥获得表面修饰的三元材料；（3）将分散于乙醇中，将离子液体IL在氮气保护下逐滴加入到上述分散液，并升温搅拌反应获得IL接枝的材料；（4）将材料与多孔石墨烯HGS混合分散于乙醇中超声，再升温搅拌，最后将产物洗涤干燥得到；为了提高包覆界面的强连接作用，采用界面共价键合法反应；（5）将溴丙基氨基盐和IL比例加入乙醇中，在氮气保护下升温回流，后重结晶纯化，干燥获得氨基功能化离子液体；（6）将HGS在硝酸中反应获得表面富含羧基的含氧基团的rHGS；（7）将制备的分散于乙醇中，后将在氮气保护下缓慢加入到上液，升温搅拌反应获得IL接枝的材料；（8）将rHGS材料与和N,N’-二环己基碳二亚胺DCC混合加入到DMF中超声，升温搅拌反应，最后得到；（9）获得和包覆型连接材料；所述步骤（2）中超声时间为5 ~ 60min；加入与CGNCM的摩尔比为0.1~ 2；中，R为非水解基团包括甲基、乙基、丙基、巯基、巯乙基、巯丙基、乙烯基、丙烯基、氨基、氨乙基、氨丙基、环氧基、氰基、卤代烷基、丙烯酰氧基和缩水甘油醚氧丙基中的一种或几种组合，X为可水解基团包括卤素、酰氧基、烷氧基、芳氧基和酰基中的一种或几种组合；所述步骤（2,8）中搅拌温度和时间为30 ~ 120 ℃、1 ~ 24h；所述步骤（3,7）中搅拌温度和时间为30 ~ 75 ℃、1 ~ 24h；所述步骤（6）反应温度和时间分别为20 ~ 70℃，0.5 ~6h；所述步骤（3）中加入IL与的摩尔比为0.1 ~ 3；所述步骤（4）中与HGS材料的加入质量比为10 ~ 200，超声时间为5 ~ 30min，搅拌温度和时间为30 ~ 90℃、0.5~12h；所述步骤（5）中溴丙基氨基盐与IL加入的摩尔比为0.5 ~ 5；所述步骤（7）中加入与摩尔比为0.1 ~ 3；所述步骤（8）中和rHGS加入质量比为10 ~ 200。

2.根据权利要求1所述改性方法，其特征在于，步骤（1,2）中，所述CGNCM材料结构式为，其中0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.4，0.05≤z≤0.4，且x+y+z=1；合成材料的颗粒尺寸为0.4 ~ 10 μm；其中，材料为球形或类球形，且从核心到表层，镍元素相对含量不断减小，钴锰元素相对含量不断增加。

3.根据权利要求1所述改性方法，其特征在于，步骤（3,5）中，所述离子液体选自有如下结构通式离子液体中的一种或几种，：式中Z为咪唑，吡啶或吡咯烷，X为1-乙基-3-甲基、1-丙基-3-甲基、1-丁基-3-甲基、1-戊基-3-甲基、1-己基-3-甲基、1-庚基-3-甲基、1-辛基- 3-甲基、1-烯丙基-3-甲基、1-乙烯基-3-乙基、1-苄基-3-甲基、1,3-二甲苯基、1-十六烷基-3-甲基、1-氨基乙基-2,3-二甲基或1-（3-氨基丙基）-3-甲基；Y为硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸二氢盐、卤盐、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐或双三氟甲磺酰亚胺盐。

4.根据权利要求1所述改性方法，其特征在于，步骤（4,6）所述HGS片层直径为0.05 ~10μm，厚度为0.35 ~ 20nm，孔直径为1 ~ 500nm，氧含量为0.1 ~ 10 wt %。

5.一种权利要求1-4任意一项所述的改性方法获得界面连接型复合正极活性材料。

6.一种锂浆料电池电极，其特征在于，以权利要求5所述的界面连接型复合正极活性材料为正极电极活性材料制备而得。