一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池技术

本发明专利技术涉及一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池，制备方法步骤包括将三维还原氧化石墨烯在含铁源、磷酸根源、锂源和还原剂的浸泡液中浸泡，冷冻干燥后在惰性气体保护下预分解、焙烧。本发明专利技术制备的磷酸铁锂/石墨烯复合材料应用于锂离子电池，具有高容量、循环寿命长、低成本以及易大规模生产等优异性能。

Method for preparing lithium iron phosphate / graphene composite material, lithium ion battery positive electrode and lithium ion battery

The invention relates to a lithium iron phosphate / graphene composite material preparation method, cathode of lithium ion battery and lithium ion battery, preparation method comprises the steps of three-dimensional reduction of graphene oxide in solution containing phosphate source, iron source, lithium source and reducing agent soaking, freeze drying in an inert gas protection under the pre decomposition and roasting. The lithium iron phosphate / graphene composite material prepared by the invention is applied to lithium ion batteries, and has the advantages of high capacity, long cycle life, low cost and easy mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池
本专利技术涉及纳米材料
，具体涉及一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池。
技术介绍
新能源，如风能、太阳能和地热能等，由于清洁、高效、可再生等优点而得到广泛关注。然而，上述分散、非连续的能量很难被直接利用，通常需要储能系统进行存储。化学电源为当今社会最常见的储能体系之一。其中，锂离子电池(LIBs)由于比能量高、循环寿命长、无记忆效应和环境友好等优点，成为化学电源的主要发展趋势，已经广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车以及航天航空等领域。正极材料作为动力锂离子电池的核心成分，其成本和性能将直接影响到电池整体的成本和性能。过渡金属磷酸盐具有储锂的开放空间，是新型的锂电正极材料。例如LiFePO4，具有高比容量170mAh/g，低成本，低毒性的优点。但其电导率低(10-9S/cm2)，锂离子扩散差(10-14～10-16cm2/s)，导致高倍率充放电时容量衰减很快。研究表明：石墨烯二维高比表面积的特殊结构以及其优异的电子传输能力，能有效改善正极材料的导电性能，提高锂离子的扩散传输能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，步骤包括：A、将铁源、磷酸根源、锂源和还原剂溶解在去离子水中，搅拌均匀，得到浸泡液，然后将三维还原氧化石墨烯分散在浸泡液中制得混合液放置；B、将放置后的混合液真空冷冻干燥至水分完全升华制得固体混合物；C、将固体混合物在160～450℃惰性气体保护气氛下预分解1～6小时得到反应前驱体，优选160～300℃预分解1～4小时；然后将反应前驱体在450～750℃惰性气体保护气氛下焙烧24～36小时得到产物，优选将反应前驱体在450～600℃焙烧24～30小时得到磷酸铁锂/石墨烯复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，步骤包括：A、将铁源、磷酸根源、锂源和还原剂溶解在去离子水中，搅拌均匀，得到浸泡液，然后将三维还原氧化石墨烯分散在浸泡液中制得混合液放置；B、将放置后的混合液真空冷冻干燥至水分完全升华制得固体混合物；C、将固体混合物在160～450℃惰性气体保护气氛下预分解1～6小时得到反应前驱体，优选160～300℃预分解1～4小时；然后将反应前驱体在450～750℃惰性气体保护气氛下焙烧24～36小时得到产物，优选将反应前驱体在450～600℃焙烧24～30小时得到磷酸铁锂/石墨烯复合材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述骤A中铁源选自氯化亚铁、硫酸亚铁、醋酸亚铁、草酸亚铁中的一种或几种，铁源中铁离子在混合液中的浓度为0.05～0.80mol/L，铁源优选氯化亚铁，铁源中铁离子在混合液中的浓度优选为0.15～0.40mol/L；所述步骤A中磷酸根源选自磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种或几种，磷酸根在混合液中的浓度为0.05～0.80mol/L，磷酸根源优选磷酸，磷酸根在混合液中的浓度优选为0.15～0.40mol/L；所述步骤A中锂源选自氯化锂、硫酸锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种或几种，锂源中锂离子在混合液中的浓度为0.05～0.80mol/L，锂源优选氯化锂，锂在混...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷翠萍，崔艳威，黄家锐，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34