0目过筛，后置于氮气气氛中烧结，以2°C/min升温至300°C，并保温3小时。自然冷却后，研磨后400目过筛得到偶联的碳纳米管-石墨烯复合三维网络结构包覆的三元材料。
[0043]实施例12:
本实施方式与实施例11不同的是步骤三中材料的煅烧时间。具体制备方法如下:
将步骤二中所得的产物研磨后，经400目过筛后，置于氮气气氛中烧结，以2°C /min升温至300°C，并保温4小时。自然冷却后，研磨后400目过筛得到偶联的碳纳米管-石墨烯复合三维网络结构包覆的三元材料。
[0044]其他步骤与实施例11相同，得到本发明中的正极材料。
[0045]实施例13:
本实施方式与实施例11不同的是步骤三中材料的煅烧时间。具体制备方法如下:
将步骤二中所得的产物研磨后，经400目过筛后，置于氮气气氛中烧结，以2°C /min升温至300°C，并保温6小时。自然冷却后，研磨后400目过筛得到偶联的碳纳米管-石墨烯复合三维网络结构包覆的三元材料。
[0046]其他步骤与实施例11相同，得到本发明中的正极材料。
[0047]实施例14:
本实施方式与实施例1不同的是步骤一中石墨烯-碳纳米管的包覆量。实施例1中石墨烯-碳纳米管的包覆量为0.4%。
[0048]将0.05g的石墨烯分散在有机溶剂中，超声分散40min得到石墨烯分散液，然后向溶液中加入重量比为0.05g的碳纳米管，以及少量的硅烷偶联剂，搅拌30min，得到偶联的石墨烯-碳纳米管分散液；常温下，将1.0g聚乙烯吡咯烷酮溶于50.0g去离子水中，物理混合分散均匀后，加入50.0g镍钴锰三元材料，搅拌40min，得到三元材料分散液； 其他步骤与实施例1相同，得到本发明中的正极材料。石墨烯-碳纳米管的包覆量为0.2%。
[0049]实施例15:
本实施方式与实施例1不同的是步骤一中石墨烯-碳纳米管的包覆量。实施例1中石墨烯-碳纳米管的包覆量为0.4%。
[0050]将0.075g的石墨烯分散在有机溶剂中，超声分散40min得到石墨烯分散液，然后向溶液中加入重量比为0.075g的碳纳米管，以及少量的硅烷偶联剂，搅拌30min，得到偶联的石墨烯-碳纳米管分散液；常温下，将1.0g聚乙烯吡咯烷酮溶于50.0g去离子水中，物理混合分散均匀后，加入50.0g镍钴锰三元材料，搅拌40min，得到三元材料分散液；
其他步骤与实施例1相同，得到本发明中的正极材料。石墨烯-碳纳米管的包覆量为
0.3%0
[0051]实施例16:
本实施方式与实施例1不同的是步骤一中石墨烯-碳纳米管的包覆量。实施例1中石墨烯-碳纳米管的包覆量为0.4%。
[0052]将0.25g的石墨烯分散在有机溶剂中，超声分散40min得到石墨烯分散液，然后向溶液中加入重量比为0.25g的碳纳米管，以及少量的硅烷偶联剂，搅拌30min，得到偶联的石墨烯-碳纳米管分散液；常温下，将1.0g聚乙烯吡咯烷酮溶于50.0g去离子水中，物理混合分散均匀后，加入50.0g镍钴锰三元材料，搅拌40min，得到三元材料分散液；
其他步骤与实施例1相同，得到本发明中的正极材料。石墨烯-碳纳米管的包覆量为
1.0%。
[0053]由实施例1、实施例13、实施例14、实施例15所制备的偶联的石墨烯-碳纳米管复合镍钴锰三元材料的倍率性能图如图1所示。
[0054]尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以对上述实施方式进行变更和修改，这些均属于本发明的保护之内。
【主权项】
1.一种偶联的碳纳米管-石墨稀复合三维网络结构包覆的三元材料，以镍钴猛三元材料、碳纳米管和石墨烯为原料，其特征在于:以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，同时通过液相自组合的方式采用硅烷偶联剂来连接石墨烯和碳纳米管，使其形成三维网络结构，然后将偶联的碳纳米管-石墨烯复合材料和镍钴锰三元材料通过物理方法分散均匀后，包覆在镍钴锰三元材料的表面，置于惰性气氛中烧结得到均匀包覆的产品。2.根据权利要求1所述的三元材料的制备方法，其特征为，包括如下步骤:(I)常温下，将重量比为0.1-1%的石墨烯分散在有机溶剂中，超声分散40min得到石墨烯分散液，然后想溶液中加入重量比为0.2-0.8%的碳纳米管以及少量的硅烷偶联剂，搅拌30min得到偶联的石墨烯-碳纳米管分散液；(2)常温下，将重量比为2%的聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中，物理混合分散均匀后，加入镍钴锰三元材料，搅拌40min得到三元材料分散液；(3)将上述偶联的石墨烯-碳纳米管分散液导入三元材料分散液中，分散1min后，置于恒温搅拌器中，60-80°C下搅拌蒸发掉溶剂；(4)将蒸发溶剂后的产物研磨后，400目过筛，然后置于保护气氛中于250-500°C下烧结3-6h，研磨过筛后得到产品。3.根据权利要求2所述的三元材料的制备方法，其特征在于:所述石墨稀的比表面积为500-1000 m2/g，其纳米片层数为2-6层；碳纳米管的比表面积为40-70 m2/g，其粒径为60-100nm ;石墨稀与碳纳米管的质量比为1:1-5。4.根据权利要求2所述的三元材料的制备方法，其特征在于:所述步骤(I)中，石墨稀的重量比为0.1-0.5%，碳纳米管的重量比为0.2-0.5%。5.根据权利要求2苏搜狐的三元材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，有机溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇、丙三醇、甲醇、N-甲基吡咯烷酮和丙酮中的一种或两种。6.根据权利要求2所述的三元材料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，物理混合方式为搅拌、超声和高速剪切乳化中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的三元材料的制备方法，其特征在于:步骤(4)中，保护气氛为氮气气氛或氩气气氛。
【专利摘要】本发明涉及电池材料技术领域，特别公开了一种偶联的碳纳米管-石墨烯复合三维网络结构包覆的三元材料及其制备方法。该偶联的碳纳米管-石墨烯复合三维网络结构包覆的三元材料，以镍钴锰三元材料、碳纳米管和石墨烯为原料，其特征在于：以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，同时通过液相自组合的方式采用硅烷偶联剂来连接石墨烯和碳纳米管，使其形成三维网络结构，然后将偶联的碳纳米管-石墨烯复合材料和镍钴锰三元材料通过物理方法分散均匀后，包覆在镍钴锰三元材料的表面，置于惰性气氛中烧结得到均匀包覆的产品。本发明的产品具有高的放电比容量机长循环寿命，其制备过程简单，易于规模化生产。
【IPC分类】B82Y30/00, H01M4/62, H01M4/36, H01M10/0525, H01M4/38
【公开号】CN105070888
【申请号】CN201510399894
【发明人】王文阁, 宋春华, 王瑛, 乔文灿, 赵成龙, 冯涛, 张智辉, 赵艳丽
【申请人】山东玉皇新能源科技有限公司, 山东玉皇化工有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月9日