[发明专利]一种复合正极材料、其制备方法和锂离子电池

摘要

本发明提供了一种复合正极材料、其制备方法及锂离子电池，该复合正极材料包括正极材料及包覆在正极材料表面的包覆层，包覆层为无定型碳‑石墨烯层，无定型碳均匀地分布在石墨烯表面。该复合正极材料通过利用喷雾器将正极材料与石墨烯分散液的混合液喷入充满保护气体的垂直煅烧炉中进行热处理的方法制得。该复合正极材料能够提高石墨烯包覆正极材料的均匀性；解决了高温下石墨烯同正极材料氧化物反应的问题和石墨烯的向异性对石墨烯导电性的限制问题；有效地改善了石墨烯的易堆叠问题，提高了正极材料的导电性；还能通过减少正极极片配方中导电剂的添加量来提高电池的比容量；能够连续生产，极大的提高了生产效率，可以大规模批量生产。

主权项

1.一种复合正极材料，包括正极材料及包覆在所述正极材料表面的包覆层，其特征在于，所述包覆层为无定形碳‑石墨烯层，无定形碳分布在石墨烯表面，所述包覆层中无定形碳与石墨烯的质量比为(1~5):1；所述复合正极材料的制备方法包括如下步骤：（1）将有机物分散剂分散于溶剂中，得到有机物分散剂浓度为20~100g/L分散剂溶液；（2）将石墨烯加入到步骤（1）得到的分散剂溶液中，利用剪切分散装置进行分散，剪切分散装置的转速为1000~10000rpm，得到石墨烯浓度为4~20g/L的石墨烯分散液；（3）将正极材料加入步骤（2）得到的石墨烯分散液中并持续搅拌，得到正极材料浓度为100~1200g/L的混合液；（4）蠕动泵按照0.01~10L/min的流速将混合液导入雾化器中进行雾化，雾化器喷出的雾滴最大粒径为30~60μm，雾化气流向下进入垂直气氛炉，在保护气氛中400~1000℃条件下热处理0.05~3min，得到复合正极材料。