一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池正极材料制备技术领域，涉及一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：称取锂源和镍钴锰源，加入一定量的易挥发溶剂，研磨之后进行球磨，烘干，放入管式炉中，通保护气，匀速升温，加热煅烧一段时间，然后匀速降温至室温，得到所需的三元材料。将得到的一定量三元材料与一定量的氧化石墨烯进行混合，进行细胞粉碎，使其分散均匀，转移到管式炉中，加热煅烧，最后即得到包覆氮掺杂石墨烯三元材料，该制备方法操作简单、成本低廉、利于工业化生产，合成的包覆氮掺杂石墨烯三元材料具有较高的首次比容量和优异的循环性能，同时应用环境友好，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法
：本专利技术属于电池材料制备
，涉及一种锂离子电池正极材料制备方法，特别是一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法。
技术介绍
：锂离子电池是在锂金属二次电池的基础上发展起来的新型二次电池。目前，锂离子电池的研究热点之一是开发具有高电压、高容量、高可靠性和良好循环性能的正极嵌入材料，该材料可以提供大量的自由嵌入和脱嵌的锂离子。锂离子电池以锂嵌入化合物作为正极，正极材料是锂离子电池的关键材料之一，它的性能和价格直接影响到锂离子电池的性能和价格。正极材料比容量增加50％，电池重量比容量将提高28％，而负极材料比容量增加50％，电池重量比容量仅提高13％，同时正极材料还需额外负担负极材料的不可逆容量损失，因此世界各国在正极材料的研究和开发上倾注了大量的人力、财力和物力。LiCoO2是锂离子电池较好的正极材料，具有容量稳定、循环性能好等优点，是商业化锂离子电池最早使用的正极活性材料。但钴资源紧缺，价格昂贵并且有毒，LixCoO2(0<x≤1)的理论容量为274mAh·g-1[9]，但在实际的循环过程中，当x>0.55时，Li1-xCoO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法具体包括以下步骤：S1、将三元材料前驱体和一定量的锂源，研磨混合均匀制得样品；S2、将一定量易挥发溶剂中加入到S1中的样品中；S3、将S2中加入易挥发溶剂后的样品进行搅拌球磨；S4、将搅拌球磨后的样品置于80～100℃烘箱中干燥6～10h制得干燥后的样品备用；S5、将干燥后的样品放入管式炉中，再将管式炉中通入空气或者氩气，再将管式炉进行匀速升温，加热煅烧后制得所需的三元材料；S6、将得到的三元材料与一定比例的氧化石墨烯混合，加入一定量的水稀释，然后进行细胞粉碎一段时间，制得粉碎后的样品；S7、将粉碎后的样品放入管式炉中，通入氨气，匀速升温，加热煅烧，即制得...

【技术特征摘要】
1.一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法具体包括以下步骤：S1、将三元材料前驱体和一定量的锂源，研磨混合均匀制得样品；S2、将一定量易挥发溶剂中加入到S1中的样品中；S3、将S2中加入易挥发溶剂后的样品进行搅拌球磨；S4、将搅拌球磨后的样品置于80～100℃烘箱中干燥6～10h制得干燥后的样品备用；S5、将干燥后的样品放入管式炉中，再将管式炉中通入空气或者氩气，再将管式炉进行匀速升温，加热煅烧后制得所需的三元材料；S6、将得到的三元材料与一定比例的氧化石墨烯混合，加入一定量的水稀释，然后进行细胞粉碎一段时间，制得粉碎后的样品；S7、将粉碎后的样品放入管式炉中，通入氨气，匀速升温，加热煅烧，即制得包覆氮掺杂石墨烯的三元材料，利用氨气在一定温度的还原作用和氮掺杂作用，能够使三元材料包覆上石墨烯的同时并将石墨烯进行了氮掺杂，从而得到包覆氮掺杂石墨烯三元材料。2.根据权利要求1所述的一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法，其特征在于所述的三元材料前驱体的原料包括镍盐、钴盐和锰盐；所述的锂源为单水氢氧化锂、醋酸锂或硝酸锂中的任意一种，所述镍源为二氧化镍、醋酸镍、硝酸镍、氯化镍或硫酸镍中的任意一种，所述钴源为四氧化三钴、醋酸钴、硝酸钴、氯化钴或硫酸钴中的任意一种，所述锰源为二氧化锰、醋酸锰、硝酸锰、氯化锰或硫酸锰中的任意一种；所述的易挥发溶剂为乙醇、甲醇或丙酮中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法，其特征在于所述的锂源和镍、钴、锰源按原子计量摩尔比，Li：(Ni:Co:Mn)＝3:(1:1:1)，即锂原子与金属原子的摩尔比为1:1；所述锂源、镍、钴和锰源的混合物与易挥发溶剂的质量比为1:0.8～1:1.2。4.根据权利要求1所述的一种包覆氮掺杂石墨烯三元材料的制备方法，其特征在于所述的球磨的转速为400～500r/min，时间为1～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜倩倩，李洁，唐建国，崔学伟，李海东，张晓琳，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37