[發(fā)明專利]一種含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN112002896B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 王哲;步紹寧;王欣全;王浩;于春奇;杜萍;劉曉雨;溫宇;徐昊;鄔素月;張永龍;劉嫄嫄;李來強
• 申請（專利權）人: 寧夏漢堯石墨烯儲能材料科技有限公司;寧夏航漢石墨烯技術研究院（有限公司）
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/1391;H01M10/0525;H01M10/058;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 史玉婷

1.一種含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法，其特征在于，步驟包括將含石墨烯包覆單晶正極材料與導電劑和粘結劑混合后再加入N-甲基吡咯烷酮調節(jié)固含量后涂布在集流體上制備得到；且所述含石墨烯包覆單晶正極材料是通過將含有石墨烯的膠液與正極活性物質進行混合后得到漿料，將漿料干燥得到；所述正極活性物質為單晶材料，具有單晶形貌，包括LiCoO₂和\或LiNi_xCo_yMn_zO₂和\或LiNi_xCo_yAl_zO₂，x+y+z＝1，0.2≤x≤0.95，0.05≤y≤0.4，0.05≤z≤0.5；晶體結構為層狀，屬于R-3m空間群； 所述石墨烯為片狀石墨烯，厚度＜10nm，所述石墨烯片徑為0.01～30μm；

所述含石墨烯包覆單晶正極材料中石墨烯與正極材料表面的最長距離小于3nm；

所述含石墨烯包覆單晶正極材料中石墨烯與其在正極材料的接觸點處的切線的夾角小于5°；

所述混合后的漿料的粘度為100～8000cP；

所述含有石墨烯的膠液與正極活性物質之間通過有機溶媒A進行混合，再通過有機溶媒B調節(jié)粘度后得到漿料；

所述含有石墨烯的膠液、正極活性物質、有機溶媒A通過體積比為(5～15)：(5～10)：(80～95)進行混合；

所述含有石墨烯的膠液包括粘結劑、石墨烯、溶劑A；且粘結劑、石墨烯、溶劑A的質量比為(5～10)：(2～8)：(82～93)；

所述有機溶媒A包括粘結劑、溶劑B；且粘結劑、溶劑B的質量比為(5～15)：(85～95)；

所述溶劑B為N-甲基吡咯烷酮； 所述有機溶媒B為N-甲基吡咯烷酮；

所述漿料的混合過程中，混合溫度為20～80℃；

所述漿料干燥的方法為噴霧干燥，所述的噴霧干燥：進氣口溫度為350～500℃，出口溫度為120～300℃。

2.根據權利要求1所述的含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法，其特征在于，所述含石墨烯包覆單晶正極材料、導電劑和粘結劑按照質量比為(90～99)：(0.5～5)：(0.5～5)混合。

3.根據權利要求1所述的含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法，其特征在于，所述導電劑選自碳類材料、金屬類材料、導電聚合物中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法，其特征在于，所述含石墨烯包覆單晶正極材料中石墨烯在單晶正極材料表面的包覆厚度小于10nm。