[发明专利]一种以石墨烯为核的三元正极材料的制作方法

摘要

本发明是一种以石墨烯为核的三元正极材料的制作方法，本发明提出一种水热法直接合成高容量、长循环寿命的大粒径核壳三元正极材料，其内核材料为石墨烯材料，石墨烯的外壳材料为三元正极材料，该材料的合成过程不仅能够实现大粒径，而且能够节约能量；内核的石墨烯构建良好的导电网络，增大电子、离子的传导速率，同时提供一个缓冲骨架，缓解材料物理变化。多核型球状结构使得该材料具有良好的大电流充放电能力，提高正极材料的综合性能。

主权项

一种以石墨烯为核的三元正极材料的制作方法，其特征在于，方法包括如下步骤，步骤一，氧化石墨烯的制备，将天然石墨与浓硫酸和磷酸混合均匀，缓慢加入高锰酸钾并恒温水浴，加去离子水，升温继续反应，然后加入双氧水氧化，最后用盐酸和去离子水洗涤至溶液pH值偏中性，冷冻干燥，得氧化石墨烯粉末；步骤二，还原氧化石墨烯，将制得的氧化石墨烯离心分散于水中，然后加入肼溶液和氨水，混合均匀，水浴加热，进行反应，反应后，洗涤，离心，冷冻干燥得到石墨烯片；步骤三，制备石墨烯的分散液和前驱体溶液，将制得的石墨烯片分散于乙醇中，形成稳定的石墨烯溶液；将镍盐、钴盐、锰盐溶液按照1：1：1配制均匀的混合前驱体溶液；并配制锂源溶液；步骤四，制备三元正极材料悬浮液，将石墨烯溶液、前驱体溶液以及锂源溶液混合，充分搅拌，调控反应时间、温度、压力，制得以石墨烯为核的三元正极材料的悬浮液；步骤五，将三元正极材料的悬浮液过滤、洗涤、真空干燥得到以石墨烯为核的三元正极材料的粉末。