一种层状磷酸铁锂复合材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种层状磷酸铁锂复合材料，其特征是由磷酸铁锂与二维纳米片相间叠加而成的层结构，通过磷酸铁锂片层化，层结构提高了离子迁移率，从而缩断了Li+的嵌、脱通道，使Li+的迁移活动范围扩大，将使磷酸铁锂具有极高的可逆容量和良好的循环稳定性，极大地提升电池材料的循环性能。进一步提供一种层状磷酸铁锂复合材料的制备方法，通过溶胶凝胶法在分子或原子级别对产物进行调控，通过二维纳米片的诱使，使磷酸铁锂具有单分散及二维尺寸的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料领域，具体涉及一种层状磷酸铁锂材料及其制备方法。
技术介绍
目前，电动汽车已成为缓解石油消耗和解决环境污染的有效方式之一。而发展电动车的核心则是安全、高效的储能二次电池。目前,电动车或混合电动车中主要使用铅酸和镍氢电池，由于使用寿命短，容易污染环境，逐步被安全高效的锂离子电池取代。锂离子电池是20世纪90年代发展起来的一种新型二次储能电池。由于具有高能量、长寿命、低消耗、无公害、无记忆效应以及自放电小、内阻小、性价比高、污染少等优点，被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动汽车等领域。在锂离子电池工业化推广中，对电池容量、安全性、综合成本的要求较高，正极材料成为主要瓶颈。目前，锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等，其中由于钴和镍资源有限，只能用于小型锂电正极材料；而磷酸铁锂（LiFePO4）、锰酸锂（LiMn2O4）、层状氧化锰锂（LiMnO2）具有来源广泛、价格便宜、热稳定性好、无吸湿性、对环境友好，适合大规模开发使用，更适合于大容量要求的电动汽车。橄榄石型结构的磷酸铁锂（LiFePO4）具有稳定的结构和较高的比容量，循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层状磷酸铁锂复合材料，其特征是由磷酸铁锂与二维纳米片相间叠加而成的层结构材料，所述二维纳米片是石墨烯、硅烯、二硫化钼、二硫化钨的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种层状磷酸铁锂复合材料，其特征是由磷酸铁锂与二维纳米片相间叠加而成的层结构材料，所述二维纳米片是石墨烯、硅烯、二硫化钼、二硫化钨的至少一种。2.一种层状磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征是通过二维纳米片诱导，以形成具有片层结构的磷酸铁锂，具体制备方法如下：（1）将二维纳米片加入到分散剂中，超声4～15小时，形成分散的悬浊液，低速离心去除较大的二维纳米片，得到二维纳米片悬浊液；（2）按照P：Fe摩尔比=1:1-7的目标比例将铁源与磷源分散在乙醇/水的混合溶液中，搅拌反应0.5-3小时，然后加入步骤（1）得到的二维纳米片悬浊液中分散均匀；通过球磨由二维纳米片诱导形成片层的磷酸铁胶体；（3）以铁和锂摩尔比例Fe：Li=1：1-1.5为目标，将锂源均匀加入步骤（2）胶体中，同时由胶体磨研磨剥离，经减压蒸馏去除部分水分形成凝胶，凝胶在真空干燥箱中干燥得干凝胶，干凝胶在保护气氛和600-750℃下煅烧5-12小时，得到层状磷酸铁锂复合材料。3.根据权利要求2所述一种层状磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的二维纳米片为石墨烯、硅烯、二硫化钼、二硫化钨中的一种。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，王镭迪，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51