微波溶剂热原位合成碳包覆磷酸铁锂的方法技术

本发明专利技术涉及一种微波溶剂热原位合成碳包覆磷酸铁锂的方法，包括有以下步骤：将锂源、铁源分散在醇还原剂中；加入磷源，搅拌，添加螯合剂，搅拌得到前驱液；取部分前驱液放入微波反应釜中，加热反应；得到的产物进行洗涤干燥得到前驱物；将上述前驱物在还原气氛下煅烧，即得。本发明专利技术的有益效果是：原位碳包覆不仅可以节省时间，而且可以确保包覆的碳的均匀性。同时包覆碳可以增强磷酸铁锂的导电性，提高其电化学性能；为三维双连续结构，该种结构纳米颗粒之间相互连接，形成三维网络，极大的缩短了锂离子的传输距离，提高材料的电化学性能；反应周期短，工艺简单；制备的磷酸铁锂比容量高、循环性能好、重复性高、加工性能优良。

【技术实现步骤摘要】
微波溶剂热原位合成碳包覆磷酸铁锂的方法
本专利技术属于能源材料制造
，具体涉及一种微波溶剂热原位合成碳包覆磷酸铁锂的方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种高性能的可充绿色电源，近年来已在各种便携式电子产品和通讯工具中得到广泛应用，并被逐步开发为电动汽车的动力电源。在对锂离子电池的研究中，新型电极材料特别是正极材料的研制与开发极为关键。在目前广泛研究的锂离子电池正极材料中，LiFePO4具有价格低廉、安全性能和热稳定性能好、无污染和质量比能量高等优点，是极有潜力的一种锂离子电池正极材料。但是，低的电子传导率(ca.10-9—10-10Scm-2)和低的锂离子扩散率(10-14cm2s-1)降低了LiFePO4的倍率性能，使它的大量应用受到限制。目前，国内外学者主要通过在LiFePO4颗粒表面包覆一层薄的导电材料(例如碳)以及通过一定的合成方法使得LiFePO4的颗粒尺寸保持在纳米尺度来缩短锂离子和电子的传输距离来达到提高其锂离子电池性能的目的。传统的后续碳包覆过程不仅耗时长，而且很难保证包覆碳的均匀性。合成工艺是制备材料的关键，对材料的性能有着决定性的影响。合成工艺的优化包括选择适本文档来自技高网...

【技术保护点】
微波溶剂热原位合成碳包覆磷酸铁锂的方法，包括有以下步骤：(1)称取锂源、铁源和磷源的原料；(2)将0.005～0.015mol锂源、0.005～0.015mol铁源分散在70～140ml醇还原剂中；(3)缓慢加入0.005～0.015mol磷源，并不断的搅拌，所述锂源、铁源和磷源按化学计量比1:1:1；(4)逐滴添加3～6mL螯合剂，搅拌均匀得到前驱液；(5)取部分前驱液放入微波反应釜中，加热反应；(6)对上述反应得到的产物进行洗涤干燥得到前驱物；(7)将上述前驱物在还原气氛下500～800℃煅烧5～10h，得到原位包碳的三维双连续结构磷酸铁锂。

【技术特征摘要】
1.微波溶剂热原位合成碳包覆磷酸铁锂的方法，所述碳包覆磷酸铁锂为原位碳包覆的三维双连续结构磷酸铁锂，所包覆的碳层的厚度为3～5nm；包括有以下步骤：(1)称取锂源、铁源和磷源的原料；所述铁源选自Fe(NO3)3·9H2O、Fe(Ac)3或FeCl3；(2)将0.005～0.015mol锂源、0.005～0.015mol铁源分散在70～140ml醇还原剂中；所述醇还原剂选自乙醇、乙二醇、聚乙二醇或二乙二醇；(3)缓慢加入0.005～0.015mol磷源，并不断的搅拌，所述锂源、铁源和磷源按化学计量比1:1:1；(4)逐滴添加3～6mL螯合剂，搅拌均匀得到前驱液；所述螯合剂为乙二胺；(5)取部分前驱液放入微波反应釜中，加热反应；(6)对上述反应得到的产物进行洗涤干燥得到前驱物；(7)将上述前驱物在还原气氛下500～800℃煅烧5～10h，得到原位包碳的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昱，张倩，许骏蒙，黄绍专，王洪恩，陈丽华，苏宝连，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42