一种三明治结构磷酸铁锂薄膜/多层石墨烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种三明治结构磷酸铁锂薄膜/多层石墨烯复合材料及其制备方法，将磷酸二氢锂溶于水溶液，加入氧化铁/多层石墨烯搅拌，形成均匀的混合液。采用了无水乙醇作为析出剂和防团聚剂，采用多次无水乙醇添加和溶剂蒸发的方法，使磷酸二氢锂在氧化铁/多层石墨烯的纳米孔内和表面产生均匀沉积。最终在多层石墨烯两侧表面形成均匀的磷酸二氢锂/氧化铁均匀薄膜。通过高温处理后，在多层石墨烯表面形成均匀的磷酸铁锂薄膜。本材料在柔性锂离子电池领域具有应用前景。域具有应用前景。域具有应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种三明治结构磷酸铁锂薄膜/多层石墨烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料
，特别涉及一种三明治结构磷酸铁锂薄膜/多层石墨烯复合材料及其制备方法。本材料在柔性锂离子电池领域具有应用前景。

技术介绍

[0002]磷酸铁锂电池是目前主要的锂离子电池之一，在动力电池、电子产品、动力工具等方面得到广泛的应用。随着柔性器件和柔性产品的发展，市场上希望能开发出一种柔性的电池。然而，磷酸铁锂是一种陶瓷，在块体状态下并没有形变能力。研究者利用石墨烯具有柔性的特性，将磷酸铁锂与石墨烯组成复合材料，从而使磷酸铁锂电池具有一定的柔性特点。然而，目前这种复合主要采用氧化石墨烯作为基底，制备的是磷酸铁锂纳米颗粒。还没有制备磷酸铁锂薄膜的研究。
[0003]多层石墨烯采用超声机械剥离的方法制备，制备过程简单，成本低，表面没有被氧化，导电性能好。然而，在多层石墨烯表面制备复合材料时却遇到困难，由于化学性能稳定，表面没有活性基团的特点，使得原来在氧化石墨烯上制备磷酸铁锂的方法都无法采用。
[0004]本课题组经过研究，在专利技术专利ZL2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三明治结构磷酸铁锂薄膜/多层石墨烯复合材料，其特征在于，磷酸铁锂薄膜平铺于整个多层石墨烯的两侧表面，其厚度小于15nm，磷酸铁锂薄膜仅存在着少量的孔洞，其中，多层石墨烯通过超声剥离膨胀石墨的方法获得，其厚度为3
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6nm。2.一种三明治结构磷酸铁锂薄膜/多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：称取氧化铁/多层石墨烯复合材料70mg和磷酸二氢锂69.4mg，其中，铁离子与磷酸二氢锂的摩尔比为1:1.1；步骤S2：量取去离子水1.5mL，将称取的磷酸二氢锂溶于去离子水，搅拌至磷酸二氢锂完全溶解；步骤S3：将氧化铁/多层石墨烯复合材料加入到磷酸二氢锂水溶液，在室温下搅拌1小时；步骤S4：打开磁力搅拌器的加热开关，控制加热盘的温度为45℃，在搅拌状态下加入无水乙醇0.5mL，随后加热搅拌至总溶剂蒸发掉1mL左右；步骤S5：重新加入1mL无水乙醇，继续加热搅拌蒸发至总溶剂蒸发掉1mL；步骤S6：重复S5步骤5次；步骤S7：加入1mL无水乙醇，加热搅拌至肉眼看不到溶剂，放入70℃烘箱中烘干24小时；步骤S8：将烘干后的粉末放入管式炉中，通入氮气，以3℃/分钟的升温速度至650℃，在650℃下保温10小时；在氮气保护下冷却至室温下取出样品，得到三明治结构磷酸铁锂薄膜/多层石墨烯复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军明，许东东，胡晓萍，谷成，石洋，武非凡，武军，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：