一种氧化石墨烯有机溶剂制备石墨烯复合三元材料的方法

摘要

本发明属于锂离子电池正极材料领域，特别涉及一种氧化石墨烯有机溶剂制备石墨烯复合三元材料的方法。氧化石墨烯有机溶剂制备石墨烯复合三元材料的方法，所述三元材料为LiNi_xCo_yMn_zO₂，x+y+z＝1，0.2≤x≤0.6，0.1≤y≤0.4，0.2≤z≤0.5；复合三元材料化学通式为Graphene/LiNi_xCo_yMn_zO₂，本发明优点在于：1）由于三元材料LiNi_xCo_yMn_zO₂对于水比较敏感，对于三元材料的改性（掺杂，包覆，复合）研究中有机溶剂代替水作为溶剂是一种很好的选择，2）通过本发明制备的石墨烯复合三元正极材料石墨烯在三元材料表面形成均匀的包覆层；3）通过本发明制备的石墨烯复合三元正极材料电化学性能优良，倍率性能好于复合材料；4）制备过程较为简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。

主权项

一种氧化石墨烯有机溶剂制备石墨烯复合三元材料的方法，所述三元材料为 LiNi_xCo_yMn_zO₂，x+y+z＝1，0.2≤x≤0.6，0.1≤y≤0.4，0.2≤z≤0.5；复合三元材料化学通式为Graphene/ LiNi_xCo_yMn_zO₂，其特征在于：包括如下步骤：（1）前期处理：将三元材料LiNi_xCo_yMn_zO₂置于烘箱中，在120～200℃下干燥1～3 h；冷却后研磨，放入干燥器中备用；（2）制备氧化石墨烯有机溶液：将氧化石墨烯溶液取适量分散于反应釜中，按一定体积比加入有机溶剂，制备出氧化石墨烯分散液；（3）根据氧化石墨烯与LiNi_xCo_yMn_zO₂复合的质量百分比，称量步骤（1）所得的LiNi_xCo_yMn_zO₂粉末，将其分为3‑6次加入步骤（2）的反应釜中，密封反应釜进行搅拌，使LiNi_xCo_yMn_zO₂与氧化石墨烯充分混合；（4）加热反应釜，设定加热温度及加热时间，反应完成后，自然冷却，抽滤，用有机溶剂洗涤，得到氧化石墨烯与三元材料LiNi_xCo_yMn_zO₂的复合物；（5）将步骤（4）所得复合物放入还原气氛中烧结，设定烧结温度和烧结时间，烧结完成后自然冷却，研磨过200目筛得到最终石墨烯复合三元材料Graphene/ LiNi_xCo_yMn_zO₂。