[发明专利]一种负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料及其制备方法

说明书

本发明是关于一种负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料及其制备方法，其中，负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料的原料包括，镍钴锰氢氧化物、锂源、氧化石墨，其中，所述镍钴锰氢氧化物与锂源的摩尔比值为1.02‑1.12，所述镍钴锰氢氧化物与锂源的质量之和与所述氧化石墨的质量比值为1.002‑1.1。采用本发明提供的负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料作为正极材料制备得到的锂离子电池，循环性能和放电比容量均得到了提高，从而更加适于实用。

技术领域

本发明一种锂离子电池领域，特别是涉及一种负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料及其制备方法。

背景技术

随着能源问题及环境污染问题的日益突出，新能源行业得到了国家越来越多的重视，锂离子电池以其能量密度高、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应以及绿色环保等优点而备受关注，正极材料对锂离子电池的性能具有决定性的影响，尤其，近年来，随着人们物质需求的日益提高，对其高能量密度、高倍率性能等发出了更高的需求，三元锂离子电池正极材料，以其较高的能量密度，较高的倍率性能和循环性能，受到人们的重视。

但是，三元材料也有本征的一些缺点，在高倍率下，材料的循环性能及放电比容量下降，针对这些问题，最常见的方法是掺杂和包覆来改善其高倍率下的电化学性能。石墨烯复合改性三元材料，人们多采用向电极浆料中直接添加石墨烯浆料作为导电剂，来提高三元电池的高倍率性能，该方法操作简单，但由于石墨烯只能掺杂在浆料中，不能与正极三元材料更密切的接触，并且通常情况下不能均匀的充斥在材料周围，导致添加效果较小。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料及其制备方法，所要解决的技术问题是提高锂离子电池的循环性能和放电比容量，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料，所述的负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料的原料包括，镍钴锰氢氧化物、锂源、氧化石墨，其中，所述镍钴锰氢氧化物与锂源的摩尔比值为1.02-1.12，所述镍钴锰氢氧化物与锂源的质量之和与所述氧化石墨的质量比值为1.002-1.1。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料，其中所述的镍钴锰氢氧化物为Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂，其中0.5≤x＜1，所述镍钴锰氢氧化物的粒径3-5μm。

优选的，前述的负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料，其中所述的锂源为LiOH、LiNO₃、Li₂CO₃中的一种或两种以上的组合。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。

依据本发明提出的一种负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，包括，将镍钴锰氢氧化物与锂源混合，球磨搅拌，得到第一粉体；将所述第一粉体进行第一煅烧，得到镍钴锰酸锂三元材料；将所述镍钴锰酸锂三元材料、氧化石墨和溶剂混合，超声，得到混合浆料；除去所述混合浆料中的溶剂和水，得到第二粉体；将所述第二粉体进行第二煅烧，得到所述负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料，所述负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料为前述中任一项所述。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的一种负载石墨烯的镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其中所述的球磨搅拌采用球磨搅拌机进行，所述球磨搅拌机的转速为200-300r/min、球磨时间为1-2h。