[发明专利]一种介孔球形磷酸铁锂/碳原位复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池正极材料介孔球形磷酸铁锂/碳原位复合材料的制备方法，利用廉价的酵母制成微生物溶液，加入磷源，再加入铁源与还原剂及锂源，经水浴、陈化，得到凝胶；干燥后得到磷酸铁锂前驱体；将磷酸铁锂前驱体热处理，得到介孔球形磷酸铁锂/碳复合材料粉体。本发明能提高磷酸铁锂/碳复合锂离子电池正极材料的电化学性能，可用于制备便携式和动力锂离子电池。

主权项

一种锂离子电池正极材料介孔球形磷酸铁锂/碳原位复合材料的制备方法，步骤如下：(1)将微生物溶于去离子水中，于42℃条件下培养20～30分钟，将溶液过滤纯化，使溶液中微生物细胞浓度为4x107个/ml～5x107个/ml，记为A溶液。(2)向A溶液中加入磷源(PO43+)并使其在A溶液中的浓度为0.5mol/L，搅拌1h，记为B溶液；在搅拌条件下，按LiFePO4化学计量比，分别将浓度为0.5～1.0mol/L的三价铁盐溶液和浓度为1.0～2.0mol/L的还原剂溶液加入到B溶液中，并在50～70℃下进行充分搅拌0.5～1h，记为C溶液。(3)按LiFePO4化学计量比，向C溶液中加入锂离子浓度为0.8mol/L的锂源，用浓度为10mol/L氨水调节其pH为6，充分搅拌1～3h。在60～90℃水浴条件下陈化16～24h，得凝胶；(4)将步骤(3)得到的凝胶于70～150℃下干燥10～24h，得磷酸铁锂前驱体；(5)将上述磷酸铁锂前驱体，在氮气气氛条件下经280～300℃热处理3～3.5h后再升温至500～900℃热处理2～5h，得到介孔球形磷酸铁锂/碳(LiFePO4/C)复合材料粉体。