[发明专利]一种电极材料及制备方法以及采用该电极材料的锂电池

权利要求书

1.一种电极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)将甲基纤维素钠和层状硅酸镍纳米复合材料分散在去离子水中，超声30min，得到混合物；

2)将活性物质Li_xNi_yTi_zMn_wO₂加入到1)所得的混合物中，搅拌2h后，得到粘稠的浆料，然后在空气中140-180℃烧结1h，然后升温到400-600℃烧结1h，得到层状硅酸镍纳米复合材料包覆的Li_xNi_yTi_zMn_wO₂正极材料，通过球磨后得到粉末状混合物；且x,y,z,w满足如下关系x+y+z+w＝2。

2.根据权利要求1所述的一种电极材料的制备方法，其特征在于，所述2)中x＝1.15，y＝0.375，z＝0.375，w＝0.1，即所述活性物质的分子式为Li_1.15Ni_0.375Ti_0.375Mn_0.1O₂。

3.根据权利要求1所述的一种电极材料的制备方法，其特征在于，所述1)中甲基纤维素纳和层状硅酸镍纳米复合材料按质量比为1:5-1:10。

4.根据权利要求1所述的一种电极材料的制备方法，其特征在于，所述活性物质Li_xNi_yTi_zMn_wO₂的制备方法如下：将Ni(CH₃COO)₂·4H₂O、Mn(CH₃COO)₂·4H₂O和TiO₂放入到放入球磨罐中，加蒸馏水，搅拌形成浆料，随后滴加氨水至pH＝11，将LiCO₃加入球磨罐中，再通过球磨、陈化、干燥步骤制得干燥样品，放入管式炉中，先在500-600℃烧结10-14h，后在800-900℃进烧结14-16h，冷却至室温即可得到。

5.根据权利要求4所述的一种电极材料的制备方法，其特征在于，通过控制摩尔比Ni:Ti:Mn＝0.375:0.375:0.1加Ni(CH₃COO)₂·4H₂O、Mn(CH₃COO)₂·4H₂O和TiO₂，且LiCO₃过量10％，制备Li_1.15Ni_0.375Ti_0.375Mn_0.1O₂。

6.根据权利要求1所述的一种电极材料的制备方法，其特征在于，所述层状硅酸镍纳米复合材料由以下步骤制备：

步骤一：将氧化石墨烯加入到乙醇和去离子水的混合溶液中超声处理2-4h，缓慢加入氨水，超声处理4-5h，加入硅酸乙酯后进一步超声3-4小时，超声结束后将悬浮液静置24-36h，静置完成后进行离心，然后用乙醇洗涤3次，并在烘箱中干燥，即可得到二氧化硅/还原氧化石墨烯(SiO₂/RGO)复合材料；

步骤二：将SiO₂/RGO复合材料分散在去离子水中，得到悬浮液A；将氯化镍、氯化铵和氨水溶解在去离子水中，得到溶液B；将悬浮液A与溶液B混合，并将混合物转移到高压反应釜中，在高温下反应10-12h，反应结束后进行离心，并用去离子水洗涤，干燥后即可得到层状硅酸镍纳米复合材料。