[发明专利]改性镍锰酸锂正极复合材料及制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种改性镍锰酸锂正极复合材料，其特征在于，所述改性镍锰酸锂正极复合材料包括镍锰酸锂颗粒、包覆于所述镍锰酸锂颗粒表面的氟化铁层和包覆于所述氟化铁层的石墨烯层；所述氟化铁层含有包覆于所述镍锰酸锂颗粒表面的氟化铁颗粒，氟化铁颗粒的粒径为20～300nm。

2.如权利要求1所述的改性镍锰酸锂正极复合材料，其特征在于，所述氟化铁层的厚度为30～500nm，所述石墨烯层的厚度为2～50nm。

3.如权利要求1所述的改性镍锰酸锂正极复合材料，其特征在于，所述氟化铁层和所述石墨烯层均为连续层。

4.如权利要求1所述的改性镍锰酸锂正极复合材料，其特征在于，所述氟化铁层包覆于所述镍锰酸锂颗粒的整个表面。

5.如权利要求1-4任一项所述的改性镍锰酸锂正极复合材料，其特征在于，镍锰酸锂颗粒的粒径为2～10μm。

6.一种改性镍锰酸锂正极复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

制备镍锰酸锂颗粒；

制备水合氟化铁颗粒；

混合所述水合氟化铁颗粒和镍锰酸锂颗粒，得到第一混合物，采用机械融合的方法对所述第一混合物进行处理，使得所述水合氟化铁颗粒包覆于所述镍锰酸锂颗粒的表面，得到包覆有水合氟化铁层的镍锰酸锂颗粒；

将所述包覆有水合氟化铁层的镍锰酸锂颗粒和石墨烯混合，得到第二混合物，对所述第二混合物进行加热，所述水合氟化铁层转化为氟化铁层，所述石墨烯包覆于氟化铁层的表面，形成石墨烯层，得到所述改性镍锰酸锂正极复合材料。

7.如权利要求6所述的改性镍锰酸锂正极复合材料的制备方法，其特征在于，制备所述镍锰酸锂颗粒的步骤包括：

提供锂源、镍源及锰源，该锂源、镍源及锰源的摩尔比为0.95～1.15：0.4～0.6：1.4～1.6；

将该锂源、镍源及锰源溶于溶剂中，得到一含有Li⁺、Ni²⁺和Mn⁴⁺的混合溶液；

将所述混合溶液进行喷雾干燥处理，得到混合物；

对该混合物进行烧结处理，得到所述镍锰酸锂颗粒。

8.如权利要求6所述的改性镍锰酸锂正极复合材料的制备方法，其特征在于，制备水合氟化铁颗粒的步骤包括以下步骤：

将氟源置于溶剂中，得到第一混合液；

向第一混合液中依次加入表面活性剂和铁源，得到第二混合液，其中铁源与氟源的摩尔比为1：3～1：6；

将所述第二混合液装入密封的反应釜中，然后进行油浴加热处理，得到固液混合物，分离提纯该固液混合物，得到沉淀；

加热所述沉淀，得到所述水合氟化铁颗粒。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的改性镍锰酸锂正极复合材料。