[发明专利]一种具有高寿命的锂电池正极复合材料

摘要

本发明涉及锂电池的研发技术领域，公开了一种具有高寿命的锂电池正极复合材料，利用水热合成法合成纳米LiFePO4，与中空结构的碳球结合，通过壳层进入中空结构的内部，得到一种碳包的锂电池正极复合材料，具有纳米片基结构的LiFePO4，分散至中空的碳球中，扩散效率显著提高，极化性削弱，不仅解决了LiFePO4聚团现象的问题，而且改性后的结构，电容得到极大的扩充，解决了离子和电子导电性差的问题，提高了锂电池的可逆容量和循环寿命，且制作成本大大降低。

主权项

一种具有高寿命的锂电池正极复合材料，其特征在于，利用水热合成法合成纳米LiFePO4，与中空结构的碳球结合，通过壳层进入中空结构的内部，得到一种碳包的锂电池正极复合材料，其合成方法包括以下步骤：（1）将2.78g的 FeSO4•7H2O溶解在10mL的去离子水中，在磁力搅拌下加入30mL的无水乙醇，搅拌10‑15分钟后加入0.42g的LiOH·H2O，在磁力搅拌器下搅拌溶解，然后加入2.57g的(NH4)3PO4·3H2O，继续搅拌10‑15分钟，至均一状态，对其进行加热，蒸发除去无水乙醇；（2）将除去无水乙醇的溶液倒入容积为50mL的特氟纶高压器中，设定反应温度为150‑170℃，反应时间为10‑12 h，反应结束后冷却至室温，得到静置沉淀，倒出上面澄清液体，然后用去离子水和无水乙醇对沉淀物洗涤8‑10次，在真空干燥箱中干燥6‑8h，干燥温度为50‑60℃，得到LiFePO4 粉末，转移到马弗炉中煅烧5‑6小时即得纳米LiFePO4 ；（3）将得到的纳米LiFePO4溶于20mL的无水乙醇中，在磁力搅拌下滴加0.2mL的质量浓度为35%盐酸，搅拌3‑5分钟后，向上述体系中添加0.3‑0.5克的碳球，搅拌均匀后转入容积为50mL的特氟纶高压器中，设定反应温度为170‑180℃，反应时间为8‑10 h，得到产物，用去离子水和无水乙醇对产物洗涤8‑10次，在真空干燥箱中干燥6‑8h，干燥温度为50‑60℃，即得所述复合材料。