一种定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种定向多孔磷酸铁锂‑石墨烯复合材料及其制备方法。其技术方案是：按铁盐∶石墨烯氧化物的质量比为1∶(0.2～2.6)，将石墨烯氧化物加入到浓度为0.5～2mol/L的铁盐水溶液中，超声搅拌，制得溶液Ⅰ。按铁盐∶磷酸的物质的量比为1∶1，将磷酸加入到溶液Ⅰ中，搅拌，制得溶液Ⅱ。按铁盐∶锂盐的物质的量比为1∶1，将锂盐水溶液加入到溶液Ⅱ中，超声搅拌，制得溶液Ⅲ。将溶液Ⅲ于定向冷冻装置中冷冻，在真空冷冻干燥机中干燥，保护气氛和600～750℃条件下保温，随炉冷却，得到定向多孔磷酸铁锂‑石墨烯复合材料。本发明专利技术工艺简单、操作方便、生产周期短且形貌可控；所制制品呈三维定向多孔结构，孔径及孔壁厚度均匀可控，电化学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于磷酸铁锂-石墨烯复合材料
具体涉及一种定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前，节能环保成为时代的主题，太阳能、风能、潮汐能等清洁可再生型能源逐渐取代传统的煤、石油、天然气等高污染非再生能源，然而，这些新型能源却存在着不连续性和不稳定性的缺陷，致使其实际应用受到限制，因此，对再生能源进行能量转换与高效存储变得尤为重要。作为高效的能量转换装置，锂离子电池(LIB)已广泛应用于能源、动力领域及3C电子产品(Computer、Communication和ConsumerElectronic)领域，它的性能与成本主要取决于正极材料。其中，橄榄石型磷酸铁锂因理论比容量高、成本低、循环稳定性和安全性能优异等优点在众多正极材料中脱颖而出。然而，较低的离子扩散速率和电子电导率阻碍了磷酸铁锂倍率性能的发挥，大大限制了磷酸铁锂材料在动力电池领域的使用，针对磷酸铁锂固有缺陷的改性，中外学者们已开展了很多工作。目前，磷酸铁锂的改性方式主要有颗粒尺寸纳米化、多孔形貌设计、碳包覆、阳离子掺杂等，其中，将磷酸铁锂颗粒纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定向多孔磷酸铁锂‑石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述制备方法是：(1)按铁盐∶石墨烯氧化物的质量比为1∶(0.2～2.6)，将所述石墨烯氧化物加入到浓度为0.5～2mol/L的铁盐水溶液中，超声搅拌0.5～1.5h，得到溶液Ⅰ；(2)按所述铁盐∶磷酸的物质的量比为1∶1，将所述磷酸加入到所述溶液Ⅰ中，搅拌20～40min，得到溶液Ⅱ；(3)按所述铁盐∶锂盐的物质的量比为1∶1，将浓度为4mol/L的锂盐水溶液加入到所述溶液Ⅱ中，超声搅拌30～40min，得到溶液Ⅲ；(4)将所述溶液Ⅲ置于定向冷冻装置中，冷冻20～40min，再于真空冷冻干燥机中干燥36～72h，得到柱状干凝胶；(...

【技术特征摘要】
1.一种定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述制备方法是：(1)按铁盐∶石墨烯氧化物的质量比为1∶(0.2～2.6)，将所述石墨烯氧化物加入到浓度为0.5～2mol/L的铁盐水溶液中，超声搅拌0.5～1.5h，得到溶液Ⅰ；(2)按所述铁盐∶磷酸的物质的量比为1∶1，将所述磷酸加入到所述溶液Ⅰ中，搅拌20～40min，得到溶液Ⅱ；(3)按所述铁盐∶锂盐的物质的量比为1∶1，将浓度为4mol/L的锂盐水溶液加入到所述溶液Ⅱ中，超声搅拌30～40min，得到溶液Ⅲ；(4)将所述溶液Ⅲ置于定向冷冻装置中，冷冻20～40min，再于真空冷冻干燥机中干燥36～72h，得到柱状干凝胶；(5)将所述柱状干凝胶置于管式气氛炉中，在保护气氛和600～750℃条件下保温8～10h，随炉冷却，得到定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述铁盐为柠檬酸铁、二水合草酸亚铁和七水合硫酸亚铁中的一种。3.根据权利要求1所述的定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周盈科，都国栋，李睿智，席亚堃，吴关，田小慧，朱彦斌，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42