[发明专利]一种石墨烯复合三元正极材料及其制备方法和用途

摘要

本发明公开了一种氧化石墨烯三元正极材料前驱体的制备方法及石墨烯复合三元正极材料制备方法以及由上述方法获得的产品。以镍钴锰氧酸盐为氧化剂直接氧化石墨成氧化石墨烯，在氧化过程中镍、钴、锰离子可嵌于氧化石墨烯中，形成三明治结构。这种结构有利于在烧结过程中三元材料为一次纳米颗粒或较少的二次颗粒，减少各种纳米材料的团聚，保护三元材料的结构，充分发挥纳米材料与石墨烯的复合效应。这种三维网络结构既有利于电子和离子的传输，又能有效抑制三元材料在脱嵌锂过程中因体积变化引起的结构破坏，具有高的比容量以及良好的循环性能与倍率性能。

主权项

1.一种石墨烯复合三元材料的制备方法，包括以下步骤：1)将镍、钴、锰的盐与碱、氧化剂混合，然后高温烧结，得到镍氧酸盐、钴氧酸盐和锰氧酸盐，即镍钴锰氧酸盐；2)将石墨粉与酸性水溶液混合，然后与步骤1)中得到的镍钴锰氧酸盐混合，进行氧化反应，得到混合液体，其中包括氧化石墨烯以及嵌入在氧化石墨烯层中的镍离子、钴离子、锰离子；3)将步骤2)得到的混合液体与水混合，再加入碱液调pH至8～12，使氧化石墨烯与金属离子沉淀，得到氧化石墨烯基三元材料前驱体；4)将上述氧化石墨烯基三元材料前驱体与锂盐混合，高温处理，得到石墨烯复合三元材料。