[发明专利]高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法

摘要

本发明涉及高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于：将石墨烯粉末与活性剂混合，经过搅拌混合、洗涤、抽滤等步骤制得插层石墨烯。通过加湿磨介质、混合三元材料、干燥等步骤制备得到前驱物。将前驱物置于空气气氛中，经过烧结、冷却、再次烧结等步骤制得高分散石墨烯改善的镍钴锰三元材料。本发明的原料成本较低，原料来源广泛，制备工艺简单，操作简便，耗时少。与共沉淀方法相比，制备过程排放的污水明显减少，制备的样品中不存在LiMn6超晶格结构，制备的电极材料的一致性好，组成均匀，具有优秀的放电性能，特别是在大电流条件下放电的循环性能佳，为产业化打下良好的基础。

主权项

高分散石墨烯改善镍钴锰三元材料电化学性能的方法，其特征在于：将石墨烯粉末与活性剂按照质量比1：(5～100）混合，在40～95℃温度区间搅拌混合10～100min;用去离子水洗涤直到洗涤液显现中性，抽滤得到的滤渣为插层石墨烯;立即在插层石墨烯中加入其体积的5～1000倍体积的湿磨介质，超声波振荡5～100min，使插层石墨烯在湿磨介质中均匀分散，得到插层石墨烯溶液;将插层石墨烯溶液与镍钴锰三元材料按照体积比(5～100）：1混合，得到前驱物1；将前驱物1在低于1个大气压力的真空条件下，于130～270℃区间的任一温度加热，制得干燥的前驱物2，或者采用喷雾干燥的方法，于130～270℃区间的任一温度制备干燥的前驱物2;将前驱物2置于空气气氛中，在800～950℃区间的任一烧结温度烧结0.1～300 min,制得前驱物3;将前驱物3置于空气或纯氧气氛中，按照1～50℃/min 的速度从烧结温度降温至200～450℃区间的任一温度，并在该温度下烧结1～600 min，制得高分散石墨烯改善的镍钴锰三元材料;所述的活性剂是浓硝酸、过氧化氢和磷酸的混合溶液，其组成的质量比为68 wt%浓硝酸：30 wt%过氧化氢：85 wt%磷酸 = 1：（0.1～0.5）：（1～4）。