[發(fā)明專利]一種NCM@Al2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010278617.5
• 申請(qǐng)日: 2020-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111470547A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡金明;梁惠明;付萍;謝一博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東墨睿科技有限公司
• 主分類號(hào): C01G53/00
• 分類號(hào): C01G53/00;C01F7/14;C01B32/184
• 代理公司: 東莞科強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44450
• 代理人: 李林學(xué)

本發(fā)明涉及三元材料包覆改性技術(shù)領(lǐng)域，一種NCM@Al₂O₃/rGO材料改性的制備方法，包括以下步驟：步驟1：將氧化石墨烯漿料溶于去離子水中，超聲攪拌30min，再加入AlCl₃，攪拌30min，然后滴加氨水，調(diào)節(jié)PH使其以Al(OH)₃形式沉積在rGO片層上，然后，再加入NCM三元材料，攪拌制得混合物；步驟2：將混合物轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜中，通過(guò)水熱反應(yīng)使Al(OH)₃/rGO均勻包覆在NCM材料表面；步驟3：用去離子水洗滌干凈制得的水熱產(chǎn)物，然后真空干燥；步驟4：放入管式爐中，在Ar氣狀態(tài)中進(jìn)行熱處理，之后進(jìn)行高溫煅燒，使Al(OH)₃/rGO分解成Al₂O₃/rGO包覆在三元材料表面。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，條件溫和，可以極大提高三元包覆材料的電化學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三元材料包覆改性技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種NCM@Al₂O₃/rGO材料改性的制備方法。

背景技術(shù)

常用三元材料包覆方法為碳包覆、雙層包覆（碳-碳、碳-硅）金屬氧化物復(fù)合包覆等，這些包覆起到了減少副反應(yīng)發(fā)生的作用，有效提高了其電化學(xué)循環(huán)性能；然而，包覆的均勻性和包覆層的厚度控制仍是一大難題，同時(shí)，包覆材料的致密性也會(huì)影響三元材料本身的克容量；目前包覆有通過(guò)溶膠-凝膠法解決均勻性、包覆層厚度問(wèn)題，但包覆材料的致密性問(wèn)題仍是比較難以解決的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種NCM@Al₂O₃/rCO材料改性的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，條件溫和，可以極大程度的實(shí)現(xiàn)三元材料的均勻包覆，同時(shí)也提高包覆材料的致密性，使包覆材料具有克容量高、導(dǎo)電率強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，最終提高三元包覆材料的電化學(xué)性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：

一種NCM@Al₂O₃/rGO材料改性的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將天然鱗片石墨制備好的氧化石墨烯漿料溶于500ml去離子水中，超聲攪拌30min，再加入AlCl₃，攪拌30min，然后滴加氨水，調(diào)節(jié)PH使其以Al(OH)₃形式沉積在rGO（還原氧化石墨烯）片層上，然后，再加入NCM（鎳鈷錳三元材料）三元材料，攪拌20min混合均勻，制得混合物；

步驟2：將步驟1制得的混合物轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜中，通過(guò)水熱反應(yīng)使GO還原，在此過(guò)程中利用rGO的自組裝使Al(OH)₃/rGO均勻包覆在NCM材料表面；

步驟3：用去離子水洗滌干凈步驟2制得的水熱產(chǎn)物，然后真空干燥一定時(shí)間，利用毛細(xì)蒸發(fā)法調(diào)控石墨烯材料三維結(jié)構(gòu)，通過(guò)溶劑驅(qū)動(dòng)柔性片層致密化的機(jī)制提高材料的密度；

步驟4：將步驟3真空干燥好的物質(zhì)放入管式爐中，在Ar氣狀態(tài)中進(jìn)行熱處理，進(jìn)一步去除rGO的含氧官能團(tuán)，提高rGO的導(dǎo)電性，之后進(jìn)行高溫煅燒，使Al(OH)₃/rGO分解成Al₂O₃/rGO包覆在三元材料表面。

作為優(yōu)選，步驟1中所述的天然鱗片石墨的目數(shù)優(yōu)選為100～5000目，最優(yōu)選為325～2000目。

作為優(yōu)選，步驟1中所述的AlCl₃與GO的質(zhì)量比為1:7.5～1:19，NCM與GO的質(zhì)量比為2.4:1～0.96:1。

作為優(yōu)選，步驟1中所述的混合物的PH值范圍為9～11。

作為優(yōu)選，步驟2中所述的高壓反應(yīng)釜中，溫度最優(yōu)選為160～200℃，反應(yīng)時(shí)間9～18h。