一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，涉及一种氮掺杂碳包覆锂离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：以三聚氰胺为氮源，有机酸为碳源，改性石墨烯为导电桥梁，将三聚氰胺、有机酸、改性石墨烯在溶剂中混合均匀，然后再加入正极材料，混合均匀，干燥；将混合好的干燥物料研磨过筛，然后将物料转移至回转炉中，通入惰性气氛，加热至100~500℃，三聚氰胺与有机酸、改性石墨烯反应后原位生成的功能结构组分包覆在正极材料表面；然后继续升温碳化得到具有核壳结构的氮掺杂碳包覆正极材料。相对于现有技术，本发明专利技术采用原位氮掺杂碳包覆正极材料，得到包覆均匀的正极材料，该材料的导电性好，循环性能提升明显，倍率性能好。而且该方法简单，成本低，非常适合大规模生产运用。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法
本专利技术属于新能源锂离子电池材料
，主要涉及一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池由于能量密度高，循环寿命长，环保等特点，从最初的3C类领域逐渐扩展到了电动汽车领域。而正极材料由于导电性和循环性差的原因，制约了其广泛的运用前景。传统的如CN104900869A公开了一种碳包覆镍钴铝三元正极材料的制备方法，采用普通有机碳源包覆，导电性差。CN104466135A公开了一种导电聚合物包覆镍钴锰酸锂正极材料的方法，是直接加入导电聚合物，然后进行煅烧，得到碳包覆层，但是，由于其工艺的技术缺陷，导致包覆层不均匀。有鉴于此，本专利技术旨在提供一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法，其采用原位氮掺杂碳包覆正极材料，从而得到包覆均一的氮掺杂碳包覆正极材料，该材料的导电性提高，循环性能提升明显，倍率性能好。而且该方法简单，成本低，非常适合大规模生产运用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法，其采用原位氮掺杂碳包覆正极材料，从而得到包覆均一的氮掺杂碳包覆正极材料，该材料的导电性提高，循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：步骤一，以三聚氰胺为氮源，有机酸为碳源，改性石墨烯为导电桥梁，将三聚氰胺、有机酸、改性石墨烯在溶剂中混合均匀，然后再加入正极材料，混合均匀，得到湿浆料，干燥；步骤二，将步骤一中混合好的干燥物料研磨过筛，然后将物料转移至回转炉中，通入惰性气氛，加热至100~500℃，保温0.1~5h，三聚氰胺与有机酸、改性石墨烯反应后原位生成功能结构组分，功能结构组分均匀包覆在正极材料表面；然后继续升温至500~1000℃，碳化0.5~24h，冷却后打散、过筛，得到包覆均一的氮掺杂碳包覆正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：步骤一，以三聚氰胺为氮源，有机酸为碳源，改性石墨烯为导电桥梁，将三聚氰胺、有机酸、改性石墨烯在溶剂中混合均匀，然后再加入正极材料，混合均匀，得到湿浆料，干燥；步骤二，将步骤一中混合好的干燥物料研磨过筛，然后将物料转移至回转炉中，通入惰性气氛，加热至100~500℃，保温0.1~5h，三聚氰胺与有机酸、改性石墨烯反应后原位生成功能结构组分，功能结构组分均匀包覆在正极材料表面；然后继续升温至500~1000℃，碳化0.5~24h，冷却后打散、过筛，得到包覆均一的氮掺杂碳包覆正极材料。2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法，其特征在于，步骤二得到的氮掺杂碳包覆正极材料具有核壳结构，壳层为氮掺杂碳层，核层为正极材料，所述氮掺杂碳层是由三聚氰胺与有机酸、改性石墨烯反应后原位生成的功能结构组分碳化得到的。3.根据权利要求2所述的氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法，其特征在于，壳层的质量为核层质量的0.5~5%。4.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述的改性石墨烯为接枝有-OOH，-OH官能团...

【专利技术属性】
技术研发人员：康飞宇，谌芳园，贺艳兵，何中林，王鹏，武洪彬，李宝华，程光春，林平，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，湖北融通高科先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44