一种复合正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种复合正极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括(1)将氧化石墨烯、氮源、锂源、铁源和磷源混合，进行水热反应，得到前驱体，氮源与氧化石墨烯的质量比为(3～9):1；(2)将步骤(1)所述前驱体与碳源混合，焙烧后得到所述复合正极材料。本发明专利技术将特定含量的氧化石墨烯与氮源混合，并配合锂源、铁源、磷源等原料水热反应后，与碳源混合并焙烧，制备得到三维网状结构的复合正极材料，该材料具有良好的形貌和导电性，增强了电解液对正极的渗透，增加了反应活性位点，具有较高的比容量和较好的循环稳定性。较好的循环稳定性。较好的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合正极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种复合正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]橄榄石结构的LiFePO4具有成本低、无毒、环境相容性好、理论容量大(170mAh g
‑1)等优点，其使用寿命长，矿产资源丰富，抗过充电能力强，热稳定性好，在3.4～3.5V电压平台上充放电平台相对稳定。其在充放电过程中，随着锂离子的嵌入/脱嵌，正极的活性材料在LiFePO4和FePO4之间相互转化，发生两相反应。在转化过程中FePO4保留了与LiFePO4相同的晶体结构，这保证了它们相互转化时具有良好的动力学和热力学稳定性。因此，LiFePO4被认为是最有前途和最安全的新一代锂电池商用正极材料。
[0003]尽管LiFePO4具有非常大的应用前景，但其在应用过程中仍存在着难以规避的缺陷：(1)在LiFePO4的晶体结构中，氧原子以轻微扭曲的六方紧密排列的方式排列。Fe和Li交替位于氧原子八面体的中心形成FeO6八面体和LiO6八面体，P位于氧原子四面体的中心形成PO4四面体。基于这种结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯、氮源、锂源、铁源和磷源混合，然后进行水热反应，得到前驱体，其中，氮源与氧化石墨烯的质量比为(3～9):1；(2)将步骤(1)所述前驱体与碳源混合，焙烧后得到所述复合正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮源与氧化石墨烯的质量比为(4～6):1；优选地，所述锂源、铁源和磷源的质量比为(0.9～1.1):(0.9～1.1):(0.9～1.1)；优选地，所述前驱体和碳源的质量比为(4～6):1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述氮源包括三聚氰胺；优选地，所述锂源包括LiOH
·
H2O和/或Li2CO3；优选地，所述铁源包括FeSO4·
7H2O、Fe2O3、Fe3O4和FePO4·
2H2O的任意一种或者至少两种的组合；优选地，所述磷源包括H3PO4、LiH2PO4、NH4H2PO4和Na2HPO4的任意一种或者至少两种的组合；优选地，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖和多巴胺的任意一种或者至少两种的组合。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合按照如下步骤进行：将氧化石墨烯分散于溶液中，加入氮源进行超声，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：易靖宇，熊珊，朱昌波，魏成卓，谭立波，高夜军，阮祝华，苑丁丁，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：