一种蜂窝状多孔结构磷酸铁材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种磷酸铁复合材料，包括蜂窝状多孔碳骨架及其负载的石墨烯量子点掺杂的磷酸铁；所述磷酸铁复合材料的粒度为D50＝700nm～1μm；所述蜂窝状多孔碳骨架的孔隙率为55％～60％；所述石墨烯量子点的粒径为5nm～10nm。该结构的材料具有较大的比表面积、更多的反应活性位点和丰富的传质通道，这使得电极材料能够与电解液充分接触，缩短了锂离子的扩散路径，增强了电子的传输和迁移，并促进锂化/脱锂过程，进而提升磷酸铁锂电池的倍率性能。此外，蜂窝多孔结构还有利于缓解电极材料在充放电过程中的体积变化，增强其结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料，具体涉及一种蜂窝状多孔结构磷酸铁材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂离子电池是近年来应用最广泛的储能器件，提高其能量密度是目前锂电发展的重要方向，而正极材料的结构与组成对锂电池能量密度有重要影响。磷酸铁锂(lifepo4)作为锂离子电池的正极材料之一，因具备稳定的充放电平台、较长的循环寿命、较高的比容量和优异的安全性能备受动力电池行业所青睐。然而，磷酸铁锂存在电子电导率差及锂离子扩散速率低的缺陷，这极大地影响了其倍率性能。磷酸铁(fepo4)是合成磷酸铁锂的重要前驱体原料，其结构和形貌对磷酸铁锂产品的性能有很大的影响，因此通过宏观调控磷酸铁前体材料的比表面，并微观控制其成核和生长，有利于改善磷酸铁锂正极材料的电化学性能。

2、目前，常用离子掺杂、碳包覆、减小粒径及控制形貌等手段对磷酸铁改性，而当前的制备工艺大致流程是溶液结晶、洗涤、过滤、烧结，所得的磷酸铁产品大多存在团聚严重、颗粒尺寸较大以及比表面积较小的问题，后续与锂源反应时，锂离子的扩散路径较长，对应的磷酸铁锂的电学性能也较差。为此，开发一种简便经济的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸铁复合材料，其特征在于，包括蜂窝状多孔碳骨架及其负载的石墨烯量子点掺杂的磷酸铁；

2.根据权利要求1所述的磷酸铁复合材料，其特征在于，所述蜂窝状多孔碳骨架的含量为12wt％～20wt％。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的磷酸铁复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1满足以下条件中的一个或多个：

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S2满足以下条件中的一个或多个：

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述含氧氮气气氛的...

【技术特征摘要】

1.一种磷酸铁复合材料，其特征在于，包括蜂窝状多孔碳骨架及其负载的石墨烯量子点掺杂的磷酸铁；

2.根据权利要求1所述的磷酸铁复合材料，其特征在于，所述蜂窝状多孔碳骨架的含量为12wt％～20wt％。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的磷酸铁复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1满足以下条件中的一个或多个：

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s2满足以下条件中的一个或多个：

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述含氧氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海军，李长东，李爱霞，王涛，谢英豪，
申请(专利权)人：广东邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：