一种石墨烯复合富锂锰基正极材料及其重构制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯复合富锂锰基正极材料，包括富锂锰基二次颗粒、复合在所述富锂锰基二次颗粒表面的外石墨烯层以及复合在所述外石墨烯层表面的外氧化物层；所述富锂锰基二次颗粒由富锂锰基一次颗粒复合材料堆叠形成；所述富锂锰基一次颗粒复合材料包括富锂锰基一次颗粒、复合在所述富锂锰基一次颗粒表面的内石墨烯层以及复合在所述内石墨烯层表面的内氧化物层。本发明专利技术提供的正极材料能够阻隔材料高电压下与电解液发生副反应，同时大幅提高富锂锰基正极材料的导电性，并且可对富锂锰基正极材料在利用晶格氧活性过程中材料结构转变带来的电压衰减有很好的抑制作用，为该材料应用于高能量密度动力锂离子电池提供了很好的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯复合富锂锰基正极材料及其重构制备方法、锂离子电池
本专利技术属于富锂锰基正极材料
，涉及一种石墨烯复合富锂锰基正极材料及其制备方法、锂离子电池，尤其涉及一种石墨烯复合富锂锰基正极材料及其重构制备方法、锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池作为二次电池，已经成熟商业化应用于3C电子产品、移动电源、电动工具及电动自行车等小型动力电池领域，所使用的正极材料主要包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂及三元材料等，其实际比容量均低于200mA·h/g。随着全球能源格局的改变及镍钴锰资源的供应限制，具有高比容量(>250mA·h/g)、低成本的富锂锰基正极材料引起了研究人员的广泛关注，有望商业化作为下一代动力电池的正极材料，例如混合动力车(HEV)或者纯电动车(EV)。目前合成富锂锰基三元材料的方法主要包括高温固相法、溶胶凝胶法、水热合成法及共沉淀法等。其中，共沉淀法在液相化学合成粉体材料中应用最为广泛，产物中的有效组成可以实现原子、分子级别的均匀混合，设备简单，操作容易。但是，富锂材料存在倍率性能差、以及循环过程中存在电压衰减、容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯复合富锂锰基正极材料，其特征在于，包括富锂锰基二次颗粒、复合在所述富锂锰基二次颗粒表面的外石墨烯层以及复合在所述外石墨烯层表面的外氧化物层；/n所述富锂锰基二次颗粒由富锂锰基一次颗粒复合材料堆叠形成；/n所述富锂锰基一次颗粒复合材料包括富锂锰基一次颗粒、复合在所述富锂锰基一次颗粒表面的内石墨烯层以及复合在所述内石墨烯层表面的内氧化物层。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合富锂锰基正极材料，其特征在于，包括富锂锰基二次颗粒、复合在所述富锂锰基二次颗粒表面的外石墨烯层以及复合在所述外石墨烯层表面的外氧化物层；
所述富锂锰基二次颗粒由富锂锰基一次颗粒复合材料堆叠形成；
所述富锂锰基一次颗粒复合材料包括富锂锰基一次颗粒、复合在所述富锂锰基一次颗粒表面的内石墨烯层以及复合在所述内石墨烯层表面的内氧化物层。


2.根据权利要求1所述的石墨烯复合富锂锰基正极材料，其特征在于，所述富锂锰基二次颗粒的粒径为3～30μm；
所述石墨烯层的厚度为0.7～30nm；
所述石墨烯层中石墨烯的片径为3～20μm；
所述石墨烯层中石墨烯的层数为1～10层。


3.根据权利要求1所述的石墨烯复合富锂锰基正极材料，其特征在于，所述外石墨烯层在所述正极材料中的质量含量为1％～15％；
所述内石墨烯层在所述正极材料中的质量含量为1％～15％；
所述富锂锰基一次颗粒的粒径为0.5～5μm；
所述氧化物层的厚度为10～100nm。


4.根据权利要求1所述的石墨烯复合富锂锰基正极材料，其特征在于，所述氧化物层包括金属氧化物层；
所述金属氧化物中的金属元素包括Zr、Mg、Ti、Nb、Y和Zn中的一种或多种；
所述外金属氧化物层在所述复合材料中的质量含量为0.01％～5％；
所述内金属氧化物层在所述复合材料中的质量含量为0.01％～5％。


5.根据权利要求1所述的石墨烯复合富锂锰基正极材料，其特征在于，所述石墨烯复合富锂锰基正极材料的表面积为1～10m2/g；
所述石墨烯复合富锂锰基正极材料为类球形颗粒；
所述富锂锰基材料的化学式为Li1+αMnxNiyCozO2，
其中，0<α<1，0.5≤x<1，0.1<y<0.5，0<z<0.3；
所述石墨烯复合富锂锰基正极材料为锂离子电池用正极材料。


6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾庆文，赛喜雅勒图，王雪莹，刘兆平，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，宁波富理电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33