一种引入高导电性碳材料的纳米化磷酸铁材料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种引入高导电性碳材料的纳米化磷酸铁材料及制备方法，所述高导电性碳材料为表面氧化处理后的碳纳米材料，碳纳米材料在纳米化磷酸铁材料中的质量浓度为0.2

【技术实现步骤摘要】
一种引入高导电性碳材料的纳米化磷酸铁材料及制备方法


[0001]本专利技术属于电极材料合成
，尤其是涉及一种引入高导电性碳材料的纳米化磷酸铁材料及制备方法。

技术介绍

[0002]磷酸铁锂(LiFePO4)作为新一代锂离子电池正极材料，其理论比容量为170mAh
·
g
‑
1，产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C，25℃)，电压平台为3.4V(相对于Li/Li
+
)，具有价格低廉、热稳定好的优点，而且不含任何对人体有害的重金属元素，环保、安全性高，其还具有优越的循环性能，在100％深度放电条件下，可充放电2000次以上。因此，磷酸铁锂被认为是锂离子电池理想的正极材料。目前，磷酸铁锂的制备多采用以磷酸铁为前驱物原料，但是，晶体磷酸铁存储锂离子的能力并不十分理想，因为其晶格框架在一定程度上并不能促进锂离子的扩散，或者说缺乏足够的锂离子存储位点。而且高纯磷酸铁的电导率为40
‑
100us/cm。为了克服这些问题，制备非晶态结构似乎是一个有效的措施，因为非晶FePO4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种引入高导电性碳材料的纳米化磷酸铁材料，其特征在于：所述高导电性碳材料为表面氧化处理后的碳纳米材料，碳纳米材料在纳米化磷酸铁材料中的质量浓度为0.2
‑
1％，碳纳米材料为无定形纳米碳黑、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯中一种或两种以上，且纳米化磷酸铁材料是将高导电性碳材料与磷酸铁通过均匀沉淀法制备而成。2.一种制备如权利要求1所述的引入高导电性碳材料的纳米化磷酸铁材料的方法，其特征在于：包括以下步骤，表面化学改性的FePO4·
2H2O与高导电性碳材料按比例分别加入水中，获得稳定的水悬浮液；用氨水调节pH为5
‑
8；超声20
‑
30分钟后，混合；用pH＝1.5
‑
2.5的H3PO4水溶液调节pH＝3
‑
4，得到FePO4·
2H2O
‑
碳材料复合沉淀物；沉淀物经去离子水过滤、洗涤，N
‑
甲基吡咯烷酮预湿3
‑
7h后，80
‑
120℃，2
‑
5h干燥；经高温300
‑
600℃，3
‑
5h去除残留的N
‑
甲基吡咯烷酮和结晶水，得到最终引入高导电性碳材料的纳米化磷酸铁材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述表面化学改性的FePO4·
2H2O的制备方法为，在质量浓度为12
‑
30％的FePO4·
2H2O
‑
乙醇悬浮液中加入表面改性剂，在50
‑
80℃磁搅拌10
‑
15h；经过陈化、过滤、醇洗、水洗后，得到表面改性的FePO4·
2H2O纳米粒子，表面活性剂为3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷，表面活性剂为铁源晶体重量的1～2％。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：FePO4·
2H2O
‑
乙醇悬浮液...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振文，席小兵，王张健，孙禾，孟少敏，刘又勇，
申请(专利权)人：贝特瑞天津纳米材料制造有限公司，
类型：发明
国别省市：