[发明专利]一种原位复合制备石墨烯基富锂层状锰酸锂电极材料的方法

摘要

本发明提供一种原位复合制备石墨烯基富锂层状锰酸锂电极材料的方法，采用石墨作为原料，先将锂离子和锰离子溶液渗入到石墨层间，插层石墨，然后将石墨通过机械剥离，获得锂、锰离子均匀复合石墨烯浆液，然后在水热环境下加入还原剂，原位形成纳米尺寸的锰酸锂材料，再通过煅烧后得到一种石墨烯基富锂层状锰酸锂电极材料。本发明提供上述方法，克服了现有技术中能耗高、时间长、导电性差，易团聚，造成最后与石墨复合后的粒径不统一的缺点，使得石墨烯基富锂层状锰酸锂电极材料与石墨烯原位复合，提高锰酸锂的晶体结构高温稳定性，进一步提高了电池循环寿命的技术效果。 1

主权项

1.一种原位复合制备石墨烯基富锂层状锰酸锂电极材料的方法，其特征在于，所述方法采用石墨材料作为碳源，包括以下步骤：（1）将30‑38.5质量份石墨材料、40‑50质量份去离子水、1.5‑10质量份锂离子源、1.5‑10质量份锰离子源和0‑1.5质量份表面活性剂，配制成分散石墨浆料，静置1‑5天，使锂离子和锰离子渗入所述石墨材料层间，形成插层石墨；（2）将所述分散石墨浆料和还原剂溶液倒入连续螺杆挤出机中，再以300‑500rpm的转速破碎所述插层石墨，获得分散石墨烯浆料，锂离子和锰离子附着在石墨烯表面，其中，所述分散石墨浆料与所述还原剂溶液的质量比为1:0.5‑2.5；（3）将所述分散石墨烯浆料加热进行水热反应，反应温度为160‑200℃，反应时间为4‑8h，然后自然冷却至室温，得到石墨烯基锰酸锂浆料；（4）将所述石墨烯基锰酸锂浆料，经过过滤，得到滤渣，再对所述滤渣进行真空煅烧，所述真空煅烧的煅烧温度为700‑760℃，升温速度为10‑30℃/h，煅烧时间为1‑2h，得到石墨烯基锰酸锂纳米粉末。