The present invention relates to a lithium iron phosphate / lithium ion battery expansion method for preparing microcrystalline graphite / carbon composite material, lithium compound, iron compound and soluble phosphate in accordance with the appropriate proportion of the deionized water solution, then adding citric acid and expanded graphite. And then attached to the surface of impregnated carbon based in mixed liquid iron compounds in a few days, remove carbon drying after impregnation, and then calcined at high temperature for a period of time in the atmosphere, removed after cooling; repeat the above steps, then followed by low temperature carbonization and high temperature synthesis process, lithium iron phosphate / expanded graphite / carbon composite electrode material in the surface of the substrate. The preparation of composite materials using alternative graphene as raw materials are cheap and easy to get the expansion of graphite, the obtained composite material has excellent electrochemical performance, while maintaining the discharge capacity is not reduced under the condition that the cycle has better stability, high economic efficiency, suitable for industrial applications.
【技术实现步骤摘要】
用于锂离子电池的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料的制备方法
本专利技术属于电池电极复合材料的
,更具体的,涉及用于锂离子电池的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料的制备方法。
技术介绍
自Goodenough等首次提出聚阴离子锂电正极材料磷酸铁锂以来,研究者对聚阴离子磷酸盐展开了大量研究,其中最为成功的就是实现了磷酸铁锂正极材料的工业化生产。目前磷酸铁锂/碳复合材料的合成方法有多种,石墨烯是由sp2杂化的碳原子构成的二维晶体,具有良好的导电性,大的比表面积。石墨烯优异的电学性能使其适合作为导电添加剂。将两者复合,制备磷酸铁锂/石墨烯/碳复合材料的方法并不多,复旦大学以乙二醇作为溶剂,使用溶剂热法在250℃下原位合成磷酸铁锂/石墨烯/碳复合材料,通过这种方法能够合成得到均一度较好的纳米尺寸的磷酸铁锂颗粒,并且使磷酸铁锂颗粒均匀分布在石墨烯片上,这样石墨烯就能够在提供锂离子迁移通道,同时乙二醇可以提高磷酸铁锂颗粒的分散性,但是该方法操作繁琐,成本高,浓度不好控制,产品性能受影响;专利CN102751496A通过制备Fe2O3/石墨烯复合物作为前驱体,然后通过溶剂热反应得到LiFePO4/石墨烯复合物,然而其过程比较繁琐,所得复合材料的电化学性能不稳定。同时现在制备石墨烯成本过高,同时中国石墨烯产量不高,使用石墨烯制备得到的复合电极材料性能并没有特别大的提升,所以使磷酸铁锂/石墨烯复合电极材料很难进行产业化应用。微晶石墨在我国储量高达20亿吨,微晶石墨的晶体呈镶嵌集合体,颗粒微小,电子显微镜下可见单体形态,具有很好的电化学性能,但是现在大量微晶石墨的利用都 ...
【技术保护点】
用于锂离子电池的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将可溶性的锂化合物、铁化合物、磷酸盐按照锂、铁、磷的原子比为1:1:1混合置于去离子水中,同时加入适量柠檬酸和膨胀微晶石墨,在一定的温度下充分搅拌形成混合液;S2.把表面附着有铁化合物的碳基平躺着置于步骤S1所得混合液中浸渍数天,取出浸渍后的碳基烘干,然后在保护气氛下进行高温煅烧一段时间,后取出冷却;S3.以煅烧冷却后的基体为对象,重复步骤S1、S2不少于2次;S4.将步骤S3所得基体在保护性气氛下进行依次低温碳化处理和高温合成处理,在基体表面得磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合电极材料。
【技术特征摘要】
1.用于锂离子电池的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将可溶性的锂化合物、铁化合物、磷酸盐按照锂、铁、磷的原子比为1:1:1混合置于去离子水中,同时加入适量柠檬酸和膨胀微晶石墨,在一定的温度下充分搅拌形成混合液;S2.把表面附着有铁化合物的碳基平躺着置于步骤S1所得混合液中浸渍数天,取出浸渍后的碳基烘干,然后在保护气氛下进行高温煅烧一段时间,后取出冷却;S3.以煅烧冷却后的基体为对象,重复步骤S1、S2不少于2次;S4.将步骤S3所得基体在保护性气氛下进行依次低温碳化处理和高温合成处理,在基体表面得磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合电极材料。2.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中膨胀微晶石墨由微晶石墨采用高温膨胀法制备得到。3.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述柠檬酸加入后的质量分数为10~15%,所述膨胀微晶石墨加入后的质量分数为5~10%,在温度70~90oC下搅拌0.5~2h。4.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2所述表面附着有铁化合物的碳基在混合液中浸渍的天数为3~5天。5.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2所述高温煅烧在管式炉...
【专利技术属性】
技术研发人员:李丽萍,林前锋,
申请(专利权)人:湖南国盛石墨科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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