一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法。（1）将锰源和强氧化剂溶于蒸馏水，溶解后转移至反应釜，然后置于烘箱中，反应得到黑色MnO2粉末；（2）将二氧化锰和锂源研磨，在马弗炉中将混合物进行两段高温烧结，随炉温冷却至室温，即得到LiMn2O4；（3）通过超声，水热反应，冷冻干燥技术等得到三维石墨烯；（4）将LiMn2O4和3DG置于研钵中，加入无水乙醇研磨后再马弗炉内保温一段时间，即得到LiMn2O4/3DG复合材料。本发明专利技术工艺简单，成本低廉，制备出了以三维石墨烯较均匀包覆锰酸锂的大倍率性能和循环性能等电化学性能良好的LiMn2O4/3DG复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法。
技术介绍
近年来，由于锂离子二次电池有着比能量高、循环寿命长、安全性好及绿色无污染等优点，被广泛的运用在各种便携式电子产品、汽车产业以及军工领域。正极材料是锂离子电池的重要组成部分，正极材料的性能好坏直接关系到锂离子电池性能的优劣。锰酸锂正极材料电池具有工作电压高、电压稳定、循环性能好、使用寿命长、成本低、对环境友好、安全等突出优点，特别是其安全性高、成本低和对环境友好等特点，因此，尖晶石型锰酸锂具有广阔的市场空间。然而，尖晶石型锰酸锂存在着因Jahn-Teller效应而产生的结构畸变，导致其在充放电或储存过程中容量衰减严重，特别是在高温条件下。目前用来提高LiMn2O4电化学性能的方法主要有三种：改进合成方法得到颗粒小且分布均匀的产物；采用Fe、Co、Al、Ni、Ti、Zn、Cr、La、Ce等元素取代Mn3+，抑制Jahn-Teller效应带来的结构畸变；通过在材料表面包覆金属氧化物或者碳材料，可以降低Mn2+的溶解，增强锰酸锂结构的稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1） 将0.01~0.2 mol锰源和0.01~0.2 mol强氧化剂置于烧杯中，然后加入40~200 mL的去离子水；用DF‑101S型集热式恒温磁力搅拌器在室温条件下将强氧化剂和锰源充分搅拌混合，然后将混合液转移至50~300 mL的聚四氟乙烯内衬中，再将聚四氟乙烯内衬密封到不锈钢反应釜中，在设定的温度为80~200℃条件下，保温8~24小时,自然冷却至室温，过滤，在60~120℃条件下干燥18~48小时，得到黑色粉末MnO2前驱体；（2）称取0.001~0.2 mol步骤（1）所得到MnO2前驱...

【技术特征摘要】
1.一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将0.01~0.2mol锰源和0.01~0.2mol强氧化剂置于烧杯中，然后加入40~200mL的去离子水；用DF-101S型集热式恒温磁力搅拌器在室温条件下将强氧化剂和锰源充分搅拌混合，然后将混合液转移至50~300mL的聚四氟乙烯内衬中，再将聚四氟乙烯内衬密封到不锈钢反应釜中，在设定的温度为80~200℃条件下，保温8~24小时,自然冷却至室温，过滤，在60~120℃条件下干燥18~48小时，得到黑色粉末MnO2前驱体；（2）称取0.001~0.2mol步骤（1）所得到MnO2前驱体和0.001-0.2mol锂源；将两者置于烧杯中并加入40-100mL的无水乙醇，超声震荡20-60分钟后放入烘箱中在60~120℃的条件下烘干，在研钵中研磨10~120分钟后将样品置于马弗炉中250~650℃预烧结2-10小时，650~850℃煅烧10~30小时，随炉冷却至室温，即得锰酸锂；（3）将装有1~100mL质量百分比浓度为98%的浓硫酸的烧杯放入温度<1~20℃的冰水浴中，在搅拌下依次缓慢加入1~10g的石墨粉、1~10g的NaNO3和1~10g的KMnO4反应1~3小时后转移至20~100℃水浴锅中...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖顺华，罗晓冬，曾威，袁敏，林刚，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45