一种镍钴锰酸锂复合材料及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110137483A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910527164.2H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2019.06.18(71)申请人贵州梅岭电源有限公司地址563000贵州省遵义市汇川区中华路705号(72)发明人王畅王储张红梅陈晓涛王庆杰石斌(74)专利代理机构贵阳睿腾知识产权代理有限公司52114代理人谷庆红(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/62(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种镍钴锰酸锂复合材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种镍钴锰酸锂复合材料及其制备方法与应用，包括预处理材料的制备、预煅烧、煅烧、过筛等步骤。本发明方法制得的镍钴锰酸锂复合材料可以抑制锂和镍钴锰重金属的析出，具有好的导电性、比容量、循环性能、倍率性能以及热稳定性，同时进一步提高材料的热稳定性和满足材料高比容量的使用要求，符合高倍率、高比容量锂离子电池发展趋势，且工艺简单、结构可控、容易推广，适用于镍钴锰酸锂材料在锂离子电池中的应用推广。CN110137483ACN110137483A权利要求书1/1页1.一种镍钴锰酸锂复合材料，其特征在于：所述镍钴锰酸锂复合材料表面原位生长出一层石墨烯包覆层，该镍钴锰酸锂复合材料的制备方法包括以下步骤：将镍钴锰酸锂材料超声分散于乙醇中，加入还原性酸进行岐化反应，使镍钴锰酸锂材料表面镍离子进行原位镍离子还原，然后在惰性气体氛围保护下，再经预煅烧、煅烧、过筛处理后，制得表面原位生长出一层石墨烯包覆层的所述镍钴锰酸锂复合材料。2.一种镍钴锰酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、预处理材料的制备：将镍钴锰酸锂材料经过超声处理分散于乙醇溶液中，然后在搅拌状态下缓慢滴加还原性酸进行岐化反应，再经抽滤、无水乙醇冲洗、干燥，制得表面带有还原性镍的镍钴锰酸锂预处理材料；步骤2、预煅烧：将步骤1制得的镍钴锰酸锂预处理材料转至煅烧炉中，通入惰性气体10～30min，排空炉内空气，然后在惰性气体保护下加热升温进行预煅烧；步骤3、煅烧：待预煅烧结束后，在惰性气体保护下继续加热升温，然后通入不饱和烃类气体进行煅烧，使得镍钴锰酸锂材料表面形成石墨烯包覆层；步骤4、过筛：待煅烧结束后，在惰性气体保护下，自然冷却至室温后，取出过筛，制得表面原位生长出一层石墨烯包覆层的所述镍钴锰酸锂复合材料。3.根据权利要求2所述的一种镍钴锰酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤1，所述镍钴锰酸锂材料和乙醇溶液的质量比为1:10～50；所述镍钴锰酸锂材料和还原性酸的质量比为1:0.5～100。4.根据权利要求2所述的一种镍钴锰酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤1，所述还原性酸为H2S、酒石酸、柠檬酸中的一种或一种以上，且浓度为1wt.％～5wt.％；所述搅拌的速率为50～800r/min，所述岐化反应的时间为0.5～2h。5.根据权利要求2所述的一种镍钴锰酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤2，所述预煅烧的温度为200～400℃，时间为0.5～2h；所述惰性气体为氮气或氩气，惰性气体通入速率为10～80mL/min。6.根据权利要求2所述的一种镍钴锰酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤3，所述煅烧的温度为450～1500℃，煅烧的时间为3～6h。7.根据权利要求2所述的一种镍钴锰酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤3，所述不饱和烃类气体为乙炔、乙烯、丙烯气体中的一种或一种以上，且不饱和烃类气体通入速率为20～120mL/min。8.一种如权利要求1～7任一项所述方法制得的镍钴锰酸锂复合材料。9.根据权利要求8所述的一种镍钴锰酸锂复合材料，其特征在于：所述镍钴锰酸锂复合材料含有镍钴锰酸锂基及其表面原位生长出的石墨烯包覆层，所述石墨烯包覆层的厚度为10nm～50nm。10.根据权利要求8所述的一种镍钴锰酸锂复合材料作为锂电池正极材料的应用。2CN110137483A说明书1/7页一种镍钴锰酸锂复合材料及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池材料技术领域，尤其涉及一种镍钴锰酸锂复合材料及其制备方法与应用。背景技术[0002]锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子电池作为作为21世纪最具发展潜力的清洁高效能源，已经广泛应用于照相机、手机、笔记本电脑等日