[發明專利]一種高性能鋰離子電池復合正極材料及其制備方法在審

申請號：	201811230228.4	申請日：	2018-10-22
公開（公告）號：	CN109461912A	公開（公告）日：	2019-03-12
發明（設計）人：	朱蕾;賈荻;江小標;吳勇民;湯衛平	申請（專利權）人：	上海空間電源研究所
主分類號：	H01M4/36	分類號：	H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42
代理公司：	上海元好知識產權代理有限公司 31323	代理人：	賈慧琴
地址：	200245 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	正極材料復合正極材料鎳基層橄欖石型聚偏氟乙烯鋰離子電池第一電極石墨烯制備預處理安全性能倍率性能導電網絡放電容量離子傳輸片狀石墨完全包覆循環性能組分材料傳統的粒徑比
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【權利要求書】：

1.一種高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，該正極材料包含：經聚偏氟乙烯預處理的鎳基層狀正極材料作為第一電極材料，及通過片狀石墨烯完全包覆在第一電極材料上的第二電極材料，該第二電極材料為橄欖石型正極材料，其中，所述的石墨烯占復合正極材料總質量的0.1%~0.5%；所述的聚偏氟乙烯占復合正極材料質量的0.5%~2.0%；所述的橄欖石型正極材料占復合正極材料總質量的5%~20%，余量均為鎳基層狀正極材料；所述的鎳基層狀正極材料與橄欖石型正極材料的粒徑比為50:1~300:1。

2.如權利要求1所述的高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述的鎳基層狀正極材料選擇鎳鈷鋁酸鋰或鎳鈷錳酸鋰。

3.如權利要求1所述的高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述的橄欖石型正極材料選擇磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰和磷酸錳鐵鋰中的任意一種。

4.如權利要求1所述的高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述的橄欖石型正極材料均勻分散在片狀石墨烯的夾層里面作為第一電極材料的表面包覆層。

5.如權利要求4所述的高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述的表面包覆層的厚度為100~300nm。

6.如權利要求1所述的高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述的橄欖石型正極材料的粒徑為50~200nm。

7.如權利要求1所述的高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯的分子量為100~130萬。

8.如權利要求1所述的高性能鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述的復合正極材料的放電比容量分別大于第一電極材料或第二電極材料單獨作為鋰離子電池正極材料時的放電比容量。

9.一種如權利要求1~8中任意一項所述的高性能鋰離子電池復合正極材料的制備方法，其特征在于，該方法包含：

步驟1，配制0.1~1.0mg/mL的石墨烯乙醇溶液，加入橄欖石型正極材料，攪拌0.5小時后，超聲分散2小時，再攪拌0.5小時后，超聲分散2小時，循環12~24次；

步驟2，將超聲分散好的溶液過濾烘干，得到石墨烯與橄欖石型正極材料的復合材料；

步驟3，將鎳基層狀正極材料和聚偏氟乙烯，放入混合機中攪拌4~6小時，攪拌轉速為1000rpm~2000rpm；

步驟4，將步驟2中得到的復合材料和步驟3中混合后的混合物置入行星式球磨機中，混合10~60min，球磨轉速為100rpm~500rpm，最終得到高性能的復合正極材料。