[发明专利]一种LiFePO4/C纳米复合材料的原位聚合限制辅助制备方法

摘要

一种LiFePO4/C纳米复合材料的原位聚合限制辅助制备方法，属于电化学储能材料技术领域。首先，将含糠醇的无机铁源和磷源水溶液缓慢滴加混合得到非晶FePO4·xH2O/PFA纳米复合前驱体；其次，将上述前驱体分散至非水锂盐体系中进行低温H+/Li+离子交换转化为含锂中间体；最后，将含锂中间体进行高温碳热还原处理进一步转化为LiFePO4/C纳米复合材料，其制备过程无需额外引入碳源或者研磨混合处理，有望实现大规模商业化生产。此外，所得纳米复合材料赋有理想的物理结构特性，即结晶性高、晶粒尺寸小，且表面均匀包覆一层高导电性半石墨化薄碳，因此具有非常优异的电化学储锂性能，在便携式电子产品、大型储能电站及车用动力电池等领域有着潜在的应用前景。

主权项

一种LiFePO4/C纳米复合材料的原位聚合限制辅助制备方法，其步骤如下：(1)将可溶性无机铁源和糠醇FA溶于去离子水，充分搅拌均匀，标记为溶液A；将可溶性无机磷源溶于去离子水，充分搅拌均匀，标记为溶液B；(2)在溶液B处于搅拌状态下，将溶液A缓慢加入，并搅拌老化；反应结束后，将沉淀产物依次进行抽滤、去离子水洗涤、干燥处理即得FePO4·xH2O/PFA非晶粉末前驱体；(3)将步骤(2)得到的非晶粉末前驱体均匀分散至锂盐的醇溶液中进行锂化处理；待反应结束后，将沉淀产物依次进行抽滤、乙醇洗涤、干燥处理即得Li‑Fe(III)PO4/PFA锂化中间体；(4)将步骤(3)得到的锂化中间体在保护气氛下高温煅烧即得LiFePO4/C纳米复合材料；其中，可溶性无机铁源、可溶性无机磷源以及糠醇FA三组分之间的摩尔比为Fe：P：FA＝1：0.25～3.0：0.05～10.0，非晶粉末前驱体FePO4·xH2O/PFA中FePO4·xH2O组分与锂盐中锂原子的摩尔比为0.05～1.0：1。