[发明专利]一种借助苯胺聚合限域作用合成石墨烯/碳包覆磷酸铁锂小尺度纳米复合材料的方法在审
| 申请号： | 201810411061.5 | 申请日： | 2018-05-02 |
| 公开（公告）号： | CN110444740A | 公开（公告）日： | 2019-11-12 |
| 发明（设计）人： | 王殿龙;王博;李新魁;袁野;陈紫昂;陈小刚;秦晓娟;麻宁 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人： | 张金珠 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | 一种借助苯胺聚合限域作用合成石墨烯/碳包覆磷酸铁锂小尺度纳米复合材料的方法，属于锂离子电池领域。要解决现有磷酸铁锂材料活性面积小，电子导电性差，难以满足大倍率充放电要求等问题。合成过程中，预先吸附在氧化石墨烯表面的三价铁离子催化苯胺聚合，并与磷酸根反应生成磷酸铁沉淀，两个反应同时进行，生成的聚苯胺包覆磷酸铁颗粒，阻挡磷酸根与铁离子接触，该限域作用阻止了磷酸铁颗粒长大，从而得到小尺度纳米前驱体，之后引入锂源，烧结制得石墨烯/碳包覆磷酸铁锂小尺度纳米复合材料。复合材料中磷酸铁锂颗粒的粒径小于40nm，碳包覆磷酸铁锂锚定于石墨烯表面，形成无定形碳层/磷酸铁锂/石墨烯层的夹层结构，具有良好的循环性能。 | ||
| 搜索关键词： | 碳包覆磷酸铁锂 小尺度 纳米复合材料 苯胺 限域 聚合 合成石墨 磷酸铁 石墨烯 大倍率充放电 磷酸铁锂材料 磷酸铁锂颗粒 电子导电性 磷酸根反应 磷酸铁沉淀 纳米前驱体 三价铁离子 无定形碳层 氧化石墨烯 锂离子电池 合成过程 夹层结构 磷酸铁锂 石墨烯层 循环性能 复合材料 烧结 聚苯胺 磷酸根 铁离子 包覆 粒径 吸附 锂源 催化 阻挡 引入 | ||
【主权项】：
1.一种借助苯胺聚合限域作用合成石墨烯/碳包覆磷酸铁锂小尺度纳米复合材料的方法，其特征在于所述合成方法是按下述步骤进行的：步骤1、室温下，将氧化石墨烯和三价铁盐分散于去离子水中，再加入过硫酸铵，混匀，得到溶液A；步骤2：室温下，将磷酸盐溶解于去离子水，再加入苯胺，混匀，得到溶液B；步骤3：室温下，将溶液A与溶液B混合后连续搅拌4～12h，即得到前驱体材料；步骤4：步骤3制备的前驱体材料与锂源固相混合，再加入有机小分子碳源，然后研磨均匀；步骤5：在惰性气体和/或还原性气体的保护气氛炉中，以5℃/min的升温速度连续升温至550～750℃，保温6小时，然后冷却至室温，得到石墨烯/碳包覆磷酸铁锂小尺度纳米复合材料。
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