摘 要

本发明提供了一种非连续石墨烯包覆的锂离子电池电极材料，电极材料为正极材料或负极材料，包覆的石墨烯非连续地紧密地附着在电极材料颗粒表面，具有优异的导电性能和锂离子迁移率。本发明非连续石墨烯包覆的锂离子电池电极材料具有广泛的应用前景，能大幅提高锂离子电池的综合性能，同时本发明成本低廉，适于大规模工业化生产和应用。

背景技术

[0002] 锂离子电池是由正、负电极和电解液组成，通过Li+嵌入和嵌出正负电极材料进行能量交换的一种可充放电的高能电池。当电池充电时，锂离子从正极中嵌出，在负极中嵌入，放电时反之。需要一个电极在组装前处于嵌锂的状态，一般选择相对锂而言电位大于3.5V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物作为正极，如LigCoO2 (O < X < 0.8)、Li1-XN12 (O < X < 0.8)及Li1^xMn2O4 (O < X < I)。作为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂的化合物，如各种碳材料和金属氧化物。

[0003] 磷酸铁锂因其具有安全性高、价格便宜和放电平台平稳等优点能成为锂离子电池正极材料的研宄热点。但磷酸铁锂的导电性差，锂离子扩散速度慢，高倍率充放电时实际比容量低，这些问题制约着磷酸铁锂产业化的发展。目前，常通过掺杂导电剂或包覆导电剂等方法制备磷酸铁锂复合材料来提高磷酸铁锂的离子迀移率和电子导电率，但所报道的磷酸铁锂复合材料仍存在一定的问题:碳纳米管的制备成本高，导致掺杂碳纳米管的磷酸铁锂复合材料成本过高，不利于大规模工业化生产；天然石墨粉或碳黑等导电剂包覆的磷酸铁锂复合材料表面结构复杂、界面电阻较大，在倍率充放电时容量出现大幅度下降并且其振实密度也大幅度下降。

[0004] 石墨烯是近几年迅速兴起一种导电材料，为单层或多层的极薄的碳材料结构，拥有极其优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数，并且其理论比表面积高达2630m2/g。公开号为CN 101800310A的中国专利申请中公开了一种在磷酸铁锂中掺杂石墨烯的复合正极材料，其材料的导电性得到了提高，但是由于在磷酸铁锂中直接添加石墨烯易造成石墨烯在磷酸铁锂中的分布不均匀，出现团聚等现象。