[发明专利]一种多孔石墨烯包覆改性的锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种使用多孔改性石墨烯包覆磷酸铁锂正极材料的锂离子电池电极，其特征在于：所述电极的制备方法具体步骤如下：

S1：多孔改性石墨烯的制备：在50mL 5mol·L^-1的氢氧化钾溶液中加入200～400mg的石墨烯粉末，在室温下进行磁力搅拌10～15h，静置24～36h后，抽滤除去多余的氢氧化钾溶液，将处理后的石墨烯放入管式炉中，在保护气体的保护下800～1000℃煅烧1～3h，并用3%～5%的氯化氢溶液和蒸馏水洗涤3～5次，制得多孔石墨烯，将多孔石墨烯与聚二甲基硅氧烷置于密闭的条件下，200～300℃煅烧1～3h，对多孔石墨烯进行疏水改性，得到多孔改性石墨烯粉末；其中，所述保护气体为氮气或氩气，所述多孔改性石墨烯粉末的比容量为140mA·h/g；

S2：多孔改性石墨烯包覆磷酸铁锂正极材料粉末的制备：将多孔改性石墨烯粉末放入球磨罐中，取适量不同规格的研磨球和乙醇放入球磨罐，随后添加磷酸铁锂粉末，球磨结束后，取出样品，放入50～60℃的电热鼓风干燥箱中进行干燥，随后将混合粉末放入气相沉积装置中，并对反应装置进行抽真空鼓氮气处理，反复3～5次，确保反应装置为氮气保护气氛，设置反应温度800～1000℃，并在反应装置内通入苯和添加催化剂，进行保温加热，冷却至室温后取出；其中，磷酸铁锂粉末中还掺杂了镁离子或钙离子元素，苯的用量为0.1ml～0.4ml，所述催化剂为三氧化二铁、钙钛矿氧化物、二茂铁、硝酸铁、草酸铁或硝酸钴中的一种或多种的混合物；

S3：将多孔改性石墨烯包覆磷酸铁锂正极材料粉末、石墨烯粉末以及粘结剂按照8：2：1的比例混合研磨，随后将制备的浆料进行刮片，用模具压成极片，并将极片压在铝箔上，进行真空干燥制成电极。

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述步骤S1中，保护气体的通气伴随整个反应过程进行。

3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述步骤S2中，研磨球和乙醇的填充占球磨罐体积的2/3。

4.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述步骤S2中，球磨的公转速度为200～300r/min，每10～20min变换一次旋转方向，球磨5～10h。

5.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述步骤S3中，极片的压制采用压片机进行，且压片机的压力为0.05～0.1MPa。