本發(fā)明涉及鋰電池技術領域,尤其是指正極材料添加石墨烯的處理方法。
背景技術:
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對電池新材料需求的不斷增加,再加上手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機、攝像機、汽車等產(chǎn)品對新型、高效、環(huán)保電池材料的強勁需求,我國電池新材料市場將不斷擴大。同時在鋰電池相關政策陸續(xù)出臺推動著產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)如雨后春筍般成立。鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液等構成,正極材料的應用和品質(zhì)關系到電池導電性能和電池使用效果。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種成本低廉、具有較好的高速率充放電性能的正極材料添加石墨烯的處理方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的技術方案為:正極材料添加石墨烯的處理方法,所述處理方法包括有以下步驟:
1)、將鎳源、鈷源、錳源和鋰源按設定摩爾比溶于水中,向水溶液中加入乙二醇,混合均勻后蒸發(fā)形成溶膠;
2)、將溶膠取出后燒結得到負載鎳鈷錳酸鋰的多孔氧化鋁;負載鎳鈷錳酸鋰的多孔氧化鋁浸入堿性溶液中,過濾后用水和乙醇清洗,并蒸發(fā)結晶,然后球磨篩分,得到粒徑為10nm-100μm的鎳鈷錳酸鋰;
3)、鎳鈷錳酸鋰與粘結劑共混后加入分散劑,攪拌或球磨2-5小時,制作成漿料;粘結劑、分散劑、鎳鈷錳酸鋰的質(zhì)量比為1:3:100;
4)、將第3)步驟所得的漿料涂覆、壓制、噴涂或濺射到集流體上,放入燒結爐,在燒結爐預熱30分鐘,預熱溫度為40-60℃,預熱后升溫至90-100℃,干燥3-5小時,制備成正極片;
5)、將氧化石墨和聚丙烯晴加入到球磨機中球磨30-60min,然后將球磨后的混合物加入到乙醇與水的混合溶液中超聲分散,形成濃度1-20g/l的懸浮液;
6)、在懸浮液內(nèi)加入導電劑、粘結劑混合成漿料,導電劑、粘結劑與懸浮液的質(zhì)量比為2:1:60-80;
7)、將第6)步驟所得漿料涂覆在正極片上;
8)、將涂覆好的正極片放入馬弗爐內(nèi),在馬弗爐內(nèi)充入惰性氣體進行反應,反應溫度為800-1100℃,反應時間為5-6小時;
9)、正極片經(jīng)反應后,冷卻取出即成。
本方案以鎳鈷錳酸鋰為正極材料,其成本低廉,具有較好的高速率充放電性能,同時采用石墨烯作為導電碳材復合后,有效地在正極片周圍建立更加完善的導電網(wǎng)絡。
具體實施方式
下面對本發(fā)明作進一步說明,本發(fā)明的較佳實施例為:本實施例所述的正極材料添加石墨烯的處理方法,所述處理方法包括有以下步驟:
1)、將鎳源、鈷源、錳源和鋰源按設定摩爾比溶于水中,向水溶液中加入乙二醇,混合均勻后蒸發(fā)形成溶膠;
2)、將溶膠取出后燒結得到負載鎳鈷錳酸鋰的多孔氧化鋁;負載鎳鈷錳酸鋰的多孔氧化鋁浸入堿性溶液中,過濾后用水和乙醇清洗,并蒸發(fā)結晶,然后球磨篩分,得到粒徑為10nm-100μm的鎳鈷錳酸鋰;
3)、鎳鈷錳酸鋰與粘結劑共混后加入分散劑,攪拌或球磨2-5小時,制作成漿料;粘結劑、分散劑、鎳鈷錳酸鋰的質(zhì)量比為1:3:100;
4)、將第3)步驟所得的漿料涂覆、壓制、噴涂或濺射到集流體上,放入燒結爐,在燒結爐預熱30分鐘,預熱溫度為40-60℃,預熱后升溫至90-100℃,干燥3-5小時,制備成正極片;
5)、將氧化石墨和聚丙烯晴加入到球磨機中球磨30-60min,然后將球磨后的混合物加入到乙醇與水的混合溶液中超聲分散,形成濃度1-20g/l的懸浮液;
6)、在懸浮液內(nèi)加入導電劑、粘結劑混合成漿料,導電劑、粘結劑與懸浮液的質(zhì)量比為2:1:60-80;
7)、將第6)步驟所得漿料涂覆在正極片上;
8)、將涂覆好的正極片放入馬弗爐內(nèi),在馬弗爐內(nèi)充入惰性氣體進行反應,反應溫度為800-1100℃,反應時間為5-6小時;
9)、正極片經(jīng)反應后,冷卻取出即成。
本實施例以鎳鈷錳酸鋰為正極材料,其成本低廉,具有較好的高速率充放電性能,同時采用石墨烯作為導電碳材復合后,有效地在正極片周圍建立更加完善的導電網(wǎng)絡。
以上所述之實施例只為本發(fā)明之較佳實施例,并非以此限制本發(fā)明的實施范圍,故凡依本發(fā)明之原理所作的變化,均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。