一种石墨烯负载纳米磷酸镍锂锂电池正极材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及锂电池正极材料的技术领域，提供了一种石墨烯负载纳米磷酸镍锂锂电池正极材料及制备方法。该方法先采用水热法制备氮硫掺杂石墨烯纳米片，然后将镍源负载于石墨烯纳米片的表面及片层间，再加入锂源、磷源，并在邻二氮菲的控制下进行水热反应生成石墨烯负载的纳米棒状磷酸镍锂前驱体，然后干燥得到前驱体干凝胶，研磨成粉后进行烧结，制得石墨烯负载纳米磷酸镍锂正极材料。与传统方法相比，本发明专利技术制得的磷酸镍锂材料，离子电导率和电子电导率均显著提高，高倍率下的稳定性及充放电性能得到改善。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯负载纳米磷酸镍锂锂电池正极材料及制备方法
本专利技术属于锂电池正极材料的
，提供了一种石墨烯负载纳米磷酸镍锂锂电池正极材料及制备方法。
技术介绍
锂电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。锂电池是以两种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的二次电池体系。充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，经过电解质后插入到负极材料的晶格中，使得负极富锂，正极贫锂；放电时锂离子从负极材料的晶格中脱出，经过电解质后插入到正极材料的晶格中，使得正极富锂，负极贫锂。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例，正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。现有正极材料中，LiMPO4（M=Fe、Mn、Co、Ni）被认为是下一代电池使用的正极材料。其中，磷酸镍锂（LiNiPO4）具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯负载纳米磷酸镍锂锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯负载纳米磷酸镍锂制备的具体步骤如下：（1）将氧化石墨烯纳米片分散于去离子水中，超声处理2~3h，然后加入氮源、硫源，转移至水热反应釜中，加热至200~220℃反应8~10h，然后过滤、洗涤、冷冻干燥，制得氮硫掺杂石墨烯纳米片；（2）将步骤（1）制得的氮硫掺杂石墨烯纳米片加入N,N‑二甲基甲酰胺与水的混合溶剂中，超声分散2~3h，然后加入镍源，先搅拌20~30min，再超声处理3~5h，使镍源负载于氮硫掺杂石墨烯纳米片的表面及片层间，形成悬浮液；（3）向步骤（2）制得的悬浮液中加入锂源、磷源并搅拌10~20min，然后...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯负载纳米磷酸镍锂锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯负载纳米磷酸镍锂制备的具体步骤如下：（1）将氧化石墨烯纳米片分散于去离子水中，超声处理2~3h，然后加入氮源、硫源，转移至水热反应釜中，加热至200~220℃反应8~10h，然后过滤、洗涤、冷冻干燥，制得氮硫掺杂石墨烯纳米片；（2）将步骤（1）制得的氮硫掺杂石墨烯纳米片加入N,N-二甲基甲酰胺与水的混合溶剂中，超声分散2~3h，然后加入镍源，先搅拌20~30min，再超声处理3~5h，使镍源负载于氮硫掺杂石墨烯纳米片的表面及片层间，形成悬浮液；（3）向步骤（2）制得的悬浮液中加入锂源、磷源并搅拌10~20min，然后加入邻二氮菲并搅拌20~30min，转移至水热反应釜中，加热至150~160℃反应5~6h，通过邻二氮菲对晶体生长的控制得到纳米棒状磷酸镍锂前驱体并负载于石墨烯纳米片的表面及片层间，然后在非密封环境下加热使水分部分挥发形成凝胶，再采用烘箱干燥，制得氮硫掺杂石墨烯负载纳米棒状磷酸镍锂前驱体干凝胶；（4）将步骤（3）制得的前驱体干凝胶研磨成粉，在保护气体存在下，先以8~10℃/min升温至300~350℃预烧1~2h，再以4~6℃/min升温至600~650℃煅烧2~4h，自然冷却至室温，制得氮硫掺杂石墨烯负载纳米磷酸镍锂正极材料。2.根据权利要求1所述一种石墨烯负载纳米磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋涛，
申请(专利权)人：成都其其小数科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51