一种LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法，通过水热反应的方法在水溶液条件下，添加亲水系的氧化石墨烯，使用加热均匀性优异的微波加热法，在溶液中合成LiMPO4的同时将石墨烯原位复合在LiMPO4的表面，一方面借助微波加热溶液中水分子均匀高效的加热特性，快速有效的合成LiMPO4/G高电化学性能纳米材料，另一发明专利技术通过微波消除氧化石墨烯中的氧化性基团，制备成形貌可控、颗粒尺寸在纳米级别的LiMPO4/G高电化学性能纳米材料，并进一步提高其导电性能，且大大缩短了反应时间，操作简单，工业化应用前景广泛。此外，采用PEG400作为模板进一步有效控制LiMPO4/G的片状形貌，冷冻干燥的干燥方法有效提高了石墨烯二维结构的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池电极材料制备领域，尤其涉及一种LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有比容量高、自放电小、工作温度范围宽、电压平台高、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等特点，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动工具等领域，并逐步在电动汽车领域进行推广。目前在电动汽车上使用较多且研究最为广泛的具有橄榄石结构的正极材料LiFePO4，LiFePO4是近几年来研究最为火热的电池材料之一，其理论比容量相对较高为170mA.h/g，放电平台大约在3.2V左右，由于阴离子中结合力强的P-O共价键可以形成稳定的三维化学键，使LiFePO4不管在热力学还是动力学上都具有极强的稳定性。因此相对于其他的正极材料而言，LiFePO4的结构稳定的特性为其优异的安全性能提供了强有力的保证。但是LiFePO4等磷酸锂盐的极低的导电性，限制了它在应用中发展。目前通过将石墨烯(简称G)与LiFePO4等磷酸锂盐的复合已被证明能有效提升磷酸盐的电化学性能如导电性，但其复合的方式和制备方法对材料的性能影响很大。现有的复合方法中通常采用有机含碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将0.5‑1.5mol/L的磷酸溶液与PEG400混合均匀，加入4‑5mol/L的氢氧化锂溶液混合后进行反应，控制Li/P摩尔比为3:1‑3.5:1，搅拌20‑40min后，加入氧化石墨烯溶液以及饱和MSO4溶液，控制M/P摩尔比为1:1；继续搅拌30‑60min后制备成前驱液；(2)将步骤(1)制备成的前驱液置于微波反应系统进行微波反应，微波反应温度设置为160‑200℃，微波反应功率设置为800‑1000W，反应时间为5‑40min；得沉淀物；(3)将沉淀物进行离心洗涤后，冷冻干燥得LiMPO4；其中M＝FexMn...

【技术特征摘要】
1.一种LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将0.5-1.5mol/L的磷酸溶液与PEG400混合均匀，加入4-5mol/L的氢氧化锂溶液混合后进行反应，控制Li/P摩尔比为3:1-3.5:1，搅拌20-40min后，加入氧化石墨烯溶液以及饱和MSO4溶液，控制M/P摩尔比为1:1；继续搅拌30-60min后制备成前驱液；(2)将步骤(1)制备成的前驱液置于微波反应系统进行微波反应，微波反应温度设置为160-200℃，微波反应功率设置为800-1000W，反应时间为5-40min；得沉淀物；(3)将沉淀物进行离心洗涤后，冷冻干燥得LiMPO4；其中M＝FexMnyCoz；x,y,z的数值选取范围为0-1,且x+y+z＝1。2.根据权利要求1所述的LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)进行搅拌的同时控制反应温度为25-40℃。3.根据权利要求1所述的LiMPO4原位复合石墨烯的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文平，陈志奎，周卫，王伟，薛志凡，王宁飞，
申请(专利权)人：上海力信能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31