[发明专利]五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料及制备方法

说明书

五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料及制备方法，所述正极材料是由五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂形成的球形核壳结构颗粒；所述五氧化二钒/rGO与镍钴锰酸锂的质量比为0.01～0.05:1；所述镍钴锰酸锂的化学式为LiNi_xCo_yMn_(1‑x‑y)O₂，其中0.75≤x≤0.85，0.05≤y≤0.15，1‑x‑y＞0；所述五氧化二钒/rGO复合材料由五氧化二钒在rGO层间锚定形成整体包覆层，五氧化二钒与rGO的质量比为1～3:1。本发明还公开了五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。本发明正极材料锂离子和电子导电率高，电化学性能好；本发明方法简单可控，成本低，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种镍钴锰酸锂正极材料及制备方法，具体涉及一种五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料及制备方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，锂离子动力电池作为最热门的电动车动力电池而备受关注。相对发展成熟稳定的商业石墨负极，针对于高容量、长寿命、低成本、安全环保的正极材料的研发显得尤为迫切。三元材料拥有较高的比容量、能量密度和功率密度以及比较稳定的性能，从而成为商业正极的热门材料。但是，三元材料的电化学性能、热稳定性、结构稳定性还需进一步提高，尤其是在高温以及高电位测试环境下，随着镍含量的提高，这些问题显得尤为突出。因此，对三元材料的改性十分重要。

CN109888257A公开了一种石墨烯包覆改性锂离子电池正极材料及制备方法，是将石墨烯-Mn/磷酸锰铁锂浆料、三元材料浆料、聚偏氟乙烯进行混合后，超声波搅拌，然后，将混合液体涂覆在铝箔表面烘干，制备三元正极极片。但是，该方法中需要将氧化石墨加入去离子水中，再通过加入高锰酸钾和磷酸铁锂获得石墨烯-Mn/磷酸锰铁锂浆料，在实际操作过程中，控制条件比较严格，且需要经过多次处理，所得石墨烯的纯度较低，这对后续石墨烯包覆三元材料的效果不佳。

CN110311136A公开了一种石墨烯包覆锂离子电池三元正极材料的方法，是采用石墨烯浆料与正极活性物质混合，尽管该方法可将石墨烯更加均匀的分散于三元正极材料颗粒之间，但在操作过程三元材料长期暴露在液相环境，这对三元材料自身的结构造成较大的影响，并且在工业生产中难以实现。

CN 109980219 A 公开了一种全梯度镍钴锰正极材料、氧化钌包覆材料及其制备方法，是将含钌化合物在氨的气氛下生成氢氧化钌包覆在全梯度镍钴锰正极材料表面，通过再次烧结后表面氢氧化物包覆层进一步分解成氧化钌。该方法涉及湿法化学反应，但是，镍钴锰正极材料在湿法环境中结构容易发生变化，此外，该方法所选用的包覆物氧化钌价格昂贵，一般在工业生产中难以广泛推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种在充放电过程中锂离子和电子导电率高，结构稳定性、热稳定性、倍率性能以及长循环稳定性好，充放电反应高度可逆的五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料。

本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种简单可控，工艺流程短，包覆效果好，成本低，适宜于工业化生产的五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。