[发明专利]一种正极复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种正极复合材料，其特征在于，所述正极复合材料包括无钴正极材料及形成在其表面的复合碳包覆层；

所述无钴正极材料的粒径为3-5μm；

所述复合碳包括石墨烯。

2.根据权利要求1所述的正极复合材料，其特征在于，所述石墨烯的片径为1-2μm；

优选地，所述石墨烯的厚度小于2nm；

优选地，所述复合碳还包括导电炭黑和/或碳纳米管。

3.根据权利要求1或2所述的正极复合材料，其特征在于，所述无钴正极材料与石墨烯的质量比为(0.98-1.02):(0.01-0.04)。

4.一种根据权利要求1-3所述的正极复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将无钴正极材料和复合碳浆料混合，喷雾干燥，得到正极复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述复合碳浆料包括复合碳、分散剂和溶剂；

优选地，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇或聚吡咯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮；

优选地，所述分散剂在复合碳浆料中的质量百分比为0.3％-0.7％，优选0.5％；

优选地，所述石墨烯在复合碳浆料中的质量百分比为0.2％-0.5％，优选0.35％。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述复合碳浆料的制备方法包括如下步骤：

将分散剂在溶剂中混合均匀，加入石墨烯、导电炭黑和碳纳米管，搅拌混合。

7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述无钴正极材料和复合碳浆料混合为搅拌混合；

优选地，所述搅拌的转速为800-1200rpm/min；

优选地，所述搅拌的时间为20-40min。

8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥的进风口温度为180-210℃，优选199℃；

优选地，所述喷雾干燥的风速为25-35m³/h，优选31m³/h；

优选地，所述喷雾干燥的进样蠕动泵速度为300-400mL/h，优选350mL/h；

优选地，所述喷雾干燥的气体流量为5-15NL/min，优选10NL/min。

9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)复合碳浆料的制备

将分散剂在溶剂中混合均匀，加入导电炭黑、碳纳米管和片径为1-2μm，厚度小于2nm的石墨烯，搅拌混合，得到分散剂和石墨烯质量百分比分别为0.3％-0.7％和0.2％-0.5％的复合碳浆料；

(2)正极复合材料的制备

将与石墨烯质量比为(0.98-1.02):(0.01-0.04)的3-5μm的无钴正极材料加入所得复合碳浆料中，以800-1200rpm/min转速搅拌20-40min，在进风口温度为180-210℃、风速为25-35m³/h、进样蠕动泵速度为25％-40％和气体流量为5-15NL/min的条件下进行喷雾干燥，得到正极复合材料。

10.一种根据权利要求1-3任一项所述的正极复合材料在锂离子电池中的应用。