[发明专利]一种石墨烯微片/磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯微片/磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法，采用石墨作为原料，在机械剥离制备石墨烯的过程中加入淀粉作为添加剂，然后再加入去离子水配制成为淀粉胶体悬浊液，向淀粉胶体悬浊液中加入磷酸铁锂粉末，淀粉胶体将石墨烯和磷酸铁锂粉末粘接，经过焙烧后淀粉分解为碳，以机械剥离的石墨烯作为生长模板，进一步原位生长石墨包裹磷酸铁锂粉末，获得石墨烯微片/磷酸铁锂复合正极材料。本发明采用石墨和淀粉作为原材料，经济环保，适合于工业生产，而且不引入杂质元素。

主权项

一种石墨烯微片/磷酸铁锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a.将淀粉与石墨材料按质量比1～10:1混合，同时加入表面活性剂，三者混合放入连续螺杆反应挤出机，获得挤出固体产物，所述固体产物即为石墨烯预制渣块；其中，所述表面活性剂和所述石墨材料的质量比为1:1～100；所述连续螺杆反应挤出机温度为60～350℃，挤出压力20～50MPa，螺杆转速为100～600转/分钟；b.将所述石墨烯预制渣块置于去离子水中，以超声功率为 120～300W 进行超声震荡2～10h，获得混合溶液，其中，所述石墨烯预制渣块与所述去离子水的质量比为1：10～40；c.加热步骤b获得的所述混合溶液至50～65℃，用电动搅拌机搅拌均匀，得到胶体悬浊液，向所述胶体悬浊液中加入磷酸铁锂粉末，搅拌均匀后得到胶体混合物，其中，所述磷酸铁锂粉末质量为所述石墨烯预制渣块质量的1～5倍；所述磷酸铁锂粉末的粒径为1～5μm；调节所述电动搅拌器的转速为10～2000 rpm；d.将所述胶体混合物加入到胶体磨中进行研磨，经干燥后得到的混合物经焙烧得到 石墨烯微片/磷酸铁锂复合物；所述胶体磨盘的转速为1000～12000rpm，研磨时间为0 .5～8h。