[发明专利]一种高容量三元复合材料的制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池材料制备领域，一种高容量三元复合材料的制备方法，所述的三元复合材料是以三元材料为核，含氮氧化石墨烯为壳并在其表面包覆有碳物质形成的核壳三元复合材料；其制备方法为：1）含氮氧化石墨烯的制备：2）三元材料/石墨烯的制备：3）三元材料/石墨烯的包覆改性。本发明，通过对氧化石墨烯掺杂氮提高石墨烯的克容量，同时包覆在三元材料表面提高其三元材料的克容量发挥；通过对材料表面包覆可以大幅度降低其材料比表面积，提高其首次效率；由于采用水热法制备的氧化石墨烯具有密度高、造成其吸液能力差，通过掺杂双氧水，对其表面进行氧化造孔，提高其石墨烯的吸液保液能力。

主权项

1.一种高容量三元复合材料的制备方法，所述的三元复合材料是以三元材料为核，含氮石墨烯为壳并在其表面包覆有碳物质形成的核壳三元复合材料；其制备方法为：1）含氮氧化石墨烯的制备：2）三元材料/石墨烯的制备：3）三元材料/石墨烯的包覆改性：以重量份计，其特征在于：1）、含氮氧化石墨烯的制备：称取1000ml浓度为1～10mg/ml的氧化石墨烯溶液，超声分散均匀后添加浓度为1～30%的双氧水10～100mg和5～50mg氮源，并分散均匀后得到含氮氧化石墨烯溶液A；所述的氮源为苯胺、吡咯、噻吩、三聚氰胺、氨水中的一种；2）、三元材料/石墨烯的制备：称取1000ml的含氮氧化石墨烯溶液A，并添加10～100g的三元材料，并超声分散均匀后得到混合溶液B，并放入到高压反应釜中，并在鼓风烘箱中，升温到150～200℃，并保温2～6h，之后自然降温到室温，过滤得到三元复合材料，之后转移到真空干燥箱中，并在温度为40～80℃进行低温干燥24～72h，最后得到三元材料/石墨烯复合材料C，所述的低温干燥过程中，其中每隔4小时对三元材料进行补水；3）、三元材料/石墨烯的包覆改性：称取10～50g三元材料/石墨烯复合材料放入到500ml，浓度为10%的碳氢化合物溶液中，进行搅拌包覆，过滤，并转移到管式炉中，在惰性气氛中，进行烧结碳化，最后得到外层包覆有碳物质的三元材料/石墨烯复合材料；所述的碳化条件为：首先以升温速率1～10℃/min升温到600～800℃，并保温1～3h，之后自然降温到室温。