[发明专利]喷雾干燥法制备石墨烯改性高镍系正极材料的方法及由该方法制备的正极材料

摘要

本发明公开了一种喷雾干燥法制备石墨烯改性高镍系正极材料的方法及由该方法制备的正极材料，包括以下步骤：1)将高镍前驱体和碳酸锂或氢氧化锂按一定摩尔比混合均匀，于氧气气氛辊道窑炉煅烧、粉碎得到高镍一次粉碎料；2)将分散剂、粘结剂、石墨烯加入溶剂中搅拌分散均匀形成一定固含量的石墨烯导电浆料，分散状态呈均一乳浊液；3)将含氧化合物源与高镍一次粉碎料搅拌混合，后加入石墨烯导电浆料搅拌形成石墨烯混合浆料；4)利用喷雾干燥器干燥，后于氧气辊道窑炉煅烧、粉碎、筛分得到最终的石墨烯改性高镍产品。采用本发明所述的方法生产出的石墨烯改性高镍正极材料具有残余碱低、倍率性能、循环性能优异的特点，适于产业化生产。

主权项

1.一种喷雾干燥法制备石墨烯改性高镍系正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将镍钴锰或镍钴铝的氢氧化物高镍前驱体或者镍钴锰或镍钴铝的碳酸盐高镍前驱体和锂源按锂离子与金属离子总量的摩尔比为(1.0～1.12)：1均匀混合，混匀后的物料在氧气气氛下，在600～1000℃下煅烧10～30小时，得到高镍一次焙烧料，后经粉碎、分级频率15～25Hz得到高镍一次粉碎料；2)先将分散剂加入溶剂中均匀混合形成溶液I，再将粘结剂加入溶液I中分散均匀形成溶液II，最后将石墨烯加入溶液II中分散均匀成均一乳浊液，得到石墨烯导电浆料III；3)于10～150℃，将含氧化合物源与所述高镍一次粉碎料按一定比例在容器中混合一定时间，得到氧化物预包覆的高镍材料，然后在10～60℃，将所述氧化物预包覆的高镍材料按一定比例加入所述石墨烯导电浆料III均匀混合，形成石墨烯混合浆料IV；4)将石墨烯混合浆料IV用喷雾干燥器干燥，得到石墨烯包覆后的高镍粉料，在氧气气氛下，在100～800℃温度下煅烧整形10～20小时，得到石墨烯改性的高镍二次焙烧料，后经粉碎、筛分，得到石墨烯改性高镍系正极材料。