[发明专利]锂离子电池正极材料磷酸铁锂/石墨烯复合物的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将合成磷酸铁锂用的原料包括铁的化合物、磷的化合物、锂的化合物、含碳前驱体分散在水中，加入适量强酸保证溶液中没有沉淀产生，再加入氧化石墨烯，混合均匀得到混合溶液；

(2)将混合溶液干燥，得到的混合物经焙烧得到磷酸铁锂／石墨烯复合物。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述铁的化合物、磷的化合物、锂的化合物按照原子比Fe∶P∶Li=1∶(0.99～1.02)∶(0.95～1.1)进行配料。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述含碳前驱体的加入量为合成磷酸铁锂用的原料总质量的0～15％。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的加入量为合成磷酸铁锂用的原料总质量的0.05～15％。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述合成磷酸铁锂用的原料还包括掺杂金属的化合物。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属的化合物为氧化镁、碳酸镁、硝酸镁、乙酸镁、硝酸铝、乙酸铝、氧化锌、碳酸锌、硝酸锌、乙酸锌、乙酸钛、乙酸铌、硝酸氧钛、稀土硝酸盐、稀土乙酸盐、偏钒酸铵、铬酸铵、钼酸铵中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属的化合物的添加量为主体成分磷酸铁锂重量的0％～10％。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，水的用量与锂原子的摩尔比为30～300。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述强酸为盐酸、硝酸或两者的混合物。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述铁的化合物为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、乙酸铁、乙酸亚铁、氧化铁、草酸亚铁、氧化亚铁中的一种或几种。

11.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述磷的化合物为正磷酸、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸锂、磷酸铵中的一种或几种。

12.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述锂的化合物为氢氧化锂、碳酸锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、醋酸锂中的一种或几种。

13.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述含碳前驱体为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、羟基纤维素、水溶性淀粉中的一种或几种。

14.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，干燥方法为喷雾干燥、冷冻干燥、微波干燥和热干燥中的一种。

15.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述焙烧为在惰性保护气氛下焙烧。

16.根据权利要求1或15所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，焙烧方法为在惰性气氛保护下，以1～20℃／分钟的升温速率下在280～500℃条件下处理0～10小时，然后升温至550～800℃下处理3～30小时后降至室温。

17.根据权利要求16所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为惰性气体和氢气的混和物，其中，氢气的体积含量为0～10％。

18.根据权利要求17所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锂／石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的一种或几种。