[发明专利]一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法

权利要求书

1.一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于,包括步骤如下：

(1)将干酵母粉和葡萄糖溶于纯净水中,离心洗涤后得到纯净的酵母菌细胞；

(2)将Fe²⁺、Li⁺、PO₄^3-按比例称取，将FeCl₂·4H₂O溶于去离子水中；

(3)FeCl₂·4H₂O溶液加入培养后的酵母菌细胞，磁力搅拌，使FeCl₂·4H₂O溶液中的阳离子Fe²⁺被充分吸附到酵母菌细胞上；加入NH₄H₂PO₄，LiOH·H₂O和柠檬酸，得到带沉积物的溶液，柠檬酸原子摩尔数为Fe²⁺、Li⁺摩尔数之和，剧烈搅拌，水浴或油浴，直到变为湿凝胶；

(4)将湿凝胶干燥得到干凝胶，所得干凝胶研磨后在惰性气氛下烧结，烧结得到碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料，最终得到的产品是以黑粉或球团的形式生产。

2.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，首先称取一定量2g干酵母粉和4g葡萄糖溶于100ml纯净水中，35摄氏度培养30分钟；搅拌30分钟后形成均匀生物乳状液，离心水洗后得到纯净酵母细胞，其中葡糖糖溶液浓度2％-5％。

3.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将Fe²⁺、Li⁺、PO₄^3-按原子摩尔比1：1：1的比例称取。

4.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，磁力搅拌时间为4-6h。

5.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所得带沉积物的溶液在水浴锅或油浴锅中70℃-90℃，优选80℃，搅拌4-6h，优选5h形成湿凝胶。

6.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，剧烈搅拌为2000-3000转/分钟。

7.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，将溶胶在100-140℃，优选120℃，干燥18h-24h，优选18h，得到干凝胶。

8.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，在惰性气氛下700-850℃烧结8-10h，升温速率为3-5℃/min。

9.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，研磨后700℃，750℃，800℃和850℃惰性气体氛围烧结8h。

10.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)，LiFePO₄纳米材料的尺寸为50-100nm；碳包覆的包覆层厚度为2-6nm；碳包覆的LiFePO₄纳米复合材料，最终得到的产品是以黑粉或球团的形式生产。