[发明专利]一种磷酸铁锂电池复合材料及制备方法

说明书

本发明提供了一种磷酸铁锂电池复合材料及制备方法，包括以下重量份的原料组成：磷酸铁锂10‑50份、碳黑20‑50份、氮化硼1‑5份、偶联剂1‑5份、银粉1‑5份、三氧化二铝1‑5份、草酸亚铁1‑5份、碳化钨1‑5份、粘结剂1‑5份，本发明以石墨烯作为超级电容器的填充料，使用的石墨烯经过改性后能够提高其分散性和相容性，作为电容器材料时能够发挥高比表面、高导电的性能，大幅度提升超级电容器的导电性和循环稳定性；以及制备的磷酸铁锂电池可以实现在几百次充放电之后，电池的容量还可以保持在90%以上，从而可以延长电池的使用寿。

技术领域

本发明涉及磷酸铁锂电池领域，特别涉及一种磷酸铁锂电池复合材料及制备方法。

背景技术

磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极活性材料，因其具有价格便宜、环境友好、安全性高、循环性能好，在动力电池和储能电池领域有大量的应用。而磷酸铁锂为一种电子的不良导体限制的该材料的直接应用，通过包覆、掺杂等手段来改善其性能。传统的的方法采用无机碳颗粒或糖类热解时产生的碳实现对磷酸铁锂的碳包覆。对于添加无机碳颗粒的方法难以将磷酸铁锂表面做到很到的包覆，导电碳颗粒与磷酸铁锂材料形成点接触，为形成良好的导电容量，添加量较大。

石墨作用一种新型的片状材料，具有非常寻常的导电性能和导热性能，同时具备易分散的特点。采用石墨与磷酸铁锂复合可以极大地提高磷酸铁锂材料的导电性能，同时石墨会随着磷酸铁锂在充放电过程中的体积变化产生相应的形变，使石墨与磷酸铁锂之间一直保持良好的接触，保持导电网络结构不出现破坏，实现对磷酸铁锂材料性能的提升。但是目前的锂离子电池在循环几百次之后，电池的容量就下降比较大。

发明内容

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了一种磷酸铁锂电池复合材料及制备方法，可以实现在几百次充放电之后，电池的容量还可以保持在90%以上，从而可以延长电池的使用寿命。

本发明提供了一种磷酸铁锂电池复合材料，包括以下重量份的原料组成：磷酸铁锂10-50份、碳黑20-50份、氮化硼1-5份、偶联剂1-5份、银粉1-5份、三氧化二铝1-5份、草酸亚铁1-5份、碳化钨1-5份、粘结剂1-5份。

上述的复合材料，其中，粘结剂为丙烯酸和苯乙烯的混合物；所述偶联剂为异丁基官能团的偶联剂和异丁基三乙氧基硅的复合构成。

上述的复合材料，其中，包括以下重量份的原料组成：磷酸铁锂40份、碳黑30份、氮化硼3份、偶联剂3份、银粉1份、三氧化二铝2份、草酸亚铁2份、碳化钨1份、粘结剂2份。

上述的复合材料，其中，所述偶联剂由异丁基官能团的偶联剂和异丁基三乙氧基硅按照的重量比为1:1混合而成。

本发明的另一面还提供了一种磷酸铁锂电池复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤（1）：将碳黑、氮化硼、银粉、三氧化二铝、草酸亚铁、碳化钨分别通过偶联剂进行改性；

步骤（2）：将上述改性后的碳黑、氮化硼、银粉、三氧化二铝、草酸亚铁、碳化钨通过100-120度进行干燥并研磨，然后将研磨后的物料进行混合，得到混合料；

步骤（3）：将上述的混合料与粘结剂、磷酸铁锂进行烧结。

上述的制备方法，其中，所述步骤（3）中，在氮气的保护下，温度为450度的条件下进行烧结。

本发明具有以下有益效果：1、以石墨烯作为超级电容器的填充料，使用的石墨烯经过改性后能够提高其分散性和相容性，作为电容器材料时能够发挥高比表面、高导电的性能，大幅度提升超级电容器的导电性和循环稳定性；2、本发明制备的磷酸铁锂电池可以实现在几百次充放电之后，电池的容量还可以保持在90%以上，从而可以延长电池的使用寿命。

具体实施方式