The invention discloses a method for preparing nanometer LiFePO4 / graphene composites were prepared, LiOH/ ethylene glycol and H3PO4/ glycol solution, the former quickly drops into the post, get the suspension a; FeSO4 dissolved in ethylene glycol solution, B, and a mixed solution, lithium iron phosphate nanosheets by solvothermal reaction and postprocessing the orientation; and then coated with graphene in liquid phase under the condition of LiFePO4/ graphene nanocomposites. The preparation method of the invention has the advantages of simple and controllable process, low energy consumption and low cost, and is suitable for large-scale industrial production. The results show that the prepared LiFePO4/ graphene material has excellent high current cycle stability and can be applied in the field of lithium-ion batteries.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米级磷酸铁锂/石墨烯复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂离子电池用正极材料的
,涉及一种石墨烯基LiFePO4正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、安全性能好等优点、因此在数码相机、移动电话和笔记本电脑等便携式电子产品中得到广泛应用,对于电动自行车和电动汽车也具有应用前景。目前商品化的锂离子电池一般采用钴酸锂、锰酸锂、三元层状材、磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料。在这些材料中LiFePO4由于原料来源广、安全性高、绿色环保等突出优点,被认为是电动汽车用电池最理想的正极材料之一。但LiFePO4材料中锂离子的扩散为一维扩散,因此锂离子电导率低,使得该材料的功率密度较低。改善其性能的有效方法之一是通过减小LiFePO4的颗粒尺寸来减小锂离子的扩散距离。因此,制备纳米尺寸的LiFePO4是提高其性能的方法之一。另外,通过碳包覆提高其电导率也是提高LiFePO4性能的方法。石墨烯作为一种特殊的碳材料,由于其电导率高,比表面积大,被常用于与LiFePO4复合,提高其电化学性能。目前,合成纳米尺寸的LiFePO4主要采用水热或溶剂热法,如公开号为CN101740756A的中国专利文献公开了一种纳米级的动力电池正极材料LiFePO4的制备方法,利用水热法结合反应条件的控制来制备纳米级LiFePO4。将含Li+的溶液、含Fe2+的溶液、含PO43-的磷酸或磷酸盐溶液、聚乙二醇充分搅拌,然后放置到反应釜的聚四氟乙烯或搪瓷内衬中加热反应;将反应釜中所得产物进行抽滤,经过两次干燥得到纳米级的LiFePO4。刘洋( ...
【技术保护点】
一种纳米级磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分别配制0.3~3mol/L LiOH/乙二醇溶液和0.2~2mol/L H3PO4/乙二醇溶液,其中LiOH和H3PO4的摩尔数之比为3~3.6:2,将前者快速滴入到后者中,得到悬浮液a;(2)将FeSO4溶于乙二醇中,得到0.1~1mol/L溶液b,FeSO4和H3PO4的摩尔数之比为1~1.2:2;(3)将溶液b和溶液a混合,搅拌均匀后转移至反应釜中,在150~200℃下进行溶剂热反应5~15h,经冷却得到沉淀,再经离心、干燥,得到纳米结构的磷酸铁锂LiFePO4材料;(4)将重量比为1:6~10的LiFePO4和氧化石墨加入水中,超声搅拌均匀,再加入水合肼,水合肼的用量为每50毫克氧化石墨加0.5~2毫升,在70~90℃水浴中搅拌3~10小时,再经离心,干燥得到LiFePO4/石墨烯复合正极材料。
【技术特征摘要】
1.一种纳米级磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分别配制0.3~3mol/LLiOH/乙二醇溶液和0.2~2mol/LH3PO4/乙二醇溶液,其中LiOH和H3PO4的摩尔数之比为3~3.6:2,将前者快速滴入到后者中,得到悬浮液a;(2)将FeSO4溶于乙二醇中,得到0.1~1mol/L溶液b,FeSO4和H3PO4的摩尔数之比为1~1.2:2;(3)将溶液b和溶液a混合,搅拌均匀后转移至反应釜中,在150~200℃下进行溶剂热反应5~15h,经冷却得到沉淀,再经离心、干燥,得到纳米结构的磷酸铁锂LiFePO4材料;(4)将重量比为1:6~10的LiFePO4和氧化石墨加入水中,超声搅拌均匀,再加入水...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢健,吴勇军,翁永堂,
申请(专利权)人:浙江美都墨烯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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