[发明专利]一种高倍率磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料的制备方法，主要通过聚合物辅助的一步溶剂热反应得到磷酸铁锂/石墨烯复合物。该制备方法包括：（1）将石墨烯与辅助聚合物分散在溶剂中，配成悬浊液，磷酸、氢氧化锂分别配置成溶液，向悬浊液中顺序滴加磷酸，氢氧化锂的溶液得到附着在石墨烯表面的磷酸锂悬浊液；（2）向上述悬浊液中加入可溶性亚铁盐和抗氧化剂，然后转移到反应釜中进行溶剂热反应；（3）经过分离、洗涤、干燥之后得到复合物与有机碳源混合，在惰性气氛下高温热处理之后得到磷酸铁锂‑石墨烯复合正极材料。通过这种方法得到复合正极材料中磷酸铁锂与石墨烯充分复合，材料具有极好的倍率性能，能够用于锂离子动力电池正极材料。

主权项

1.一种高倍率磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料的制备方法，其特征在于，通过水热反应在石墨烯表面原位制备出纳米尺寸的薄片状磷酸铁锂，具体步骤如下：（1）将石墨烯与辅助聚合物分散在溶剂中，得到石墨烯分散液，将磷酸和氢氧化锂分别配成溶液；向石墨烯分散液中分别依次滴加磷酸溶液，氢氧化锂溶液，形成附着在石墨烯表面的磷酸锂悬浊液；辅助聚合物与石墨烯的质量比为（0.5~3）：1；磷酸与石墨烯质量比为（10~100）：1，氢氧化锂和磷酸的摩尔比为（2.5~3）：1；所述辅助聚合物为能够接受质子形成盐的聚合物，为线性聚乙烯亚胺、支化聚乙烯亚胺或聚丙烯酰胺中任一种；（2）向上述附着在石墨烯表面的磷酸锂悬浊液中加入可溶性亚铁盐和抗氧化剂，然后转移到溶剂热反应釜中反应，得到附着在石墨烯表面的磷酸铁锂溶液；控制溶剂热反应温度为140~200℃，反应时间为0.5~20小时；可溶性亚铁盐与步骤（1）中所述磷酸的摩尔比为1：1；（3）将步骤（２）得到的产物经过分离、洗涤和干燥之后得到磷酸铁锂/石墨烯复合物，将所得磷酸铁锂/石墨烯复合物与有机碳源混合，在惰性气氛下高温热处理之后得到磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料。