[发明专利]一种碳纳米管-石墨烯改性锰酸锂正极材料的制备方法

摘要

本发明提供一种碳纳米管-石墨烯改性锰酸锂正极材料的制备方法，将锰源、锂源和掺杂添加剂M按照通式LiM_xMn_(2-x)O₄的比例进行混合制备成掺杂粉体，将所述掺杂粉体与石墨烯粉体按比例进行研磨、混合形成混合粉体，将所述混合粉体分散于硝酸铝溶液中，调节pH值形成前驱物粉体，对前驱物粉体进行处理得正极材料，将碳纳米管、正极材料、粘结剂、导电剂按比例加到N-甲基吡咯烷酮溶液中进行干燥，得所需目标产物，本发明提供的一种碳纳米管-石墨烯改性锰酸锂正极材料的制备方法，提高了尖晶石型LiMn₂O₄正极材料的结构稳定性和循环性能，并达到了速充效果。

主权项

一种碳纳米管‑石墨烯改性锰酸锂正极材料的制备方法，包括：(1)将锰源、锂源和掺杂添加剂M按照通式LiM_xMn_(2‑x)O₄(x＝0‑1)的比例进行混合，充分球磨后的混合物进行450℃预烧结形成预烧结产物，将所述预烧结产物进行750℃的二次烧结、研磨处理形成LiM_xMn_(2‑x)O₄(x＝0‑1)体相掺杂粉体；其特征在于，还包括：(2)将所述成LiM_xMn_(2‑x)O₄(x＝0‑1)体相掺杂粉体与石墨烯粉体按比例进行湿法研磨混合均匀，形成石墨烯‑LiM_xMn_(2‑x)O₄混合粉体；(3)将所述石墨烯‑LiM_xMn_(2‑x)O₄混合粉体分散于硝酸铝溶液中，加入氨水调节溶液pH值，经过沉积、干燥、球磨及500℃热处理形成前驱物粉体；(4)对所述前驱物粉体进行800℃二次热处理，经冷却、粉碎、分级后得目标产物石墨烯‑LiM_xMn_(2‑x)O₄正极材料备用。(5)将管径为15‑40nm，管长为10‑80μm的多壁碳纳米管、所述石墨烯‑LiM_xMn_(2‑x)O₄正极材料、聚偏氟乙烯粘结剂、导电剂按质量比为0.015:0.90‑0.95:0.02‑0.003:0.065‑0.005的比列将混合物加入到N‑甲基吡咯烷酮溶液中，搅拌均匀形成混合浆料，将所得混合浆料在80℃真空干燥箱中进行干燥，得到所需目标产物的正极材料。