[發(fā)明專利]高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710813602.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107611399A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李青海;童慶松;張曉紅;余欣瑞;朱德欽;鄭思寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué);福建猛獅新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/50;H01M4/505;H01M4/52;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/052;H01M10/05;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/46
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司35211
• 代理人: 戴雨君

1.高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于：將石墨烯粉末與活性劑按照質(zhì)量比1：（5～100）混合，在50～95℃溫度區(qū)間攪拌混合10～100min，用去離子水洗滌除去過(guò)量的活性劑，直到洗滌液顯現(xiàn)中性，抽濾得到的濾渣為插層石墨烯；立即在插層石墨烯中加入其體積的5～1000倍體積的濕磨介質(zhì)，超聲波振蕩5～100min，使插層石墨烯在濕磨介質(zhì)中均勻分散，得到插層石墨烯溶液；將插層石墨烯溶液與摻雜離子的三元材料按照體積比（5～1000）：1混合，得到前驅(qū)物1；將前驅(qū)物1在低于1個(gè)大氣壓力的真空及攪拌的條件下，于120～260℃區(qū)間的任一溫度加熱制得干燥的前驅(qū)物2，或者采用噴霧干燥的方法，于120～260℃區(qū)間的任一溫度加熱，制備干燥的前驅(qū)物2；將前驅(qū)物2置于空氣氣氛中，在850～980℃區(qū)間的任一燒結(jié)溫度下燒結(jié)0.01～50 min,制得前驅(qū)物3；將前驅(qū)物3置于空氣或純氧氣氛中，按照10～50℃/min 的速度從燒結(jié)溫度降溫至200℃～380℃區(qū)間的任一溫度，并在該溫度下燒結(jié)1～600 min，制得高分散石墨烯改善的摻雜三元材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的活性劑是濃硝酸、過(guò)氧化氫和磷酸的混合溶液，其組成的質(zhì)量比為65 wt%濃硝酸：30 wt%過(guò)氧化氫：85 wt%磷酸的質(zhì)量比=1：（0.1～0.5）：（1～5）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的濕磨介質(zhì)為去離子水、蒸餾水、乙醇、丙酮、甲醇或甲醛。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的石墨烯，石墨烯的層數(shù)在10～200層范圍內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的三元材料，其中所含鎳、鈷、錳、鋰、摻雜離子的摩爾比x：y：z：k：m滿足以下關(guān)系：x：y：z：m = （0.45～0.51）：（0.17～0.20）：（0.27～0.30） ： （0.01～0.07） ，0.95≤k≤1.10，且x + y + z + m = k。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的三元材料，其中所含鎳、鈷、錳、鋰、摻雜離子的摩爾比x：y：z：k：m滿足以下關(guān)系： x：y：z：m = （0.55～0.61）：（0.17～0.20）：（0.17～0.20）：（0.01～0.07） ，0.95≤k≤1.10，且x + y + z + m = k。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的三元材料，其中所含鎳、鈷、錳、鋰、摻雜離子的摩爾比x：y：z：k：m滿足以下關(guān)系： x：y：z：m = （0.75～0.81）：（0.07～0.10）：（0.07～0.10）：（0.01～0.07），0.95≤k≤1.10，且x + y + z + m = k。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的摻雜離子是鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋁、鎵、鈦或鋅離子。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分散石墨烯改善摻雜離子的鎳鈷錳三元材料性能的方法，其特征在于所述的摻雜離子的鎳鈷錳三元材料是摻雜鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋁、鎵、鈦或是鋅離子的三元材料。