一种磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法及其应用技术

本发明专利技术属于锂离子电池正极材料技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法及其应用。本发明专利技术利用二茂铁在多温区管式炉低温区升华后伴随氮气通入高温区，受热分解成单质铁和碳，将磷酸铁和氢氧化锂还原成磷酸铁锂，并且0价过渡金属铁催化碳纳米管生成，在合成的磷酸铁锂表面包覆一层均匀的碳纳米管，使导电性较差的磷酸铁锂导电性能得到提升，具有较高的结构稳定性，并且反应生成的水还会在高温下被蒸发，后续只需要回收反应生成的二氧化碳，达到减少磷酸铁锂合成步骤，降低成本的目的。磷酸铁锂/碳纳米管作为锂离子电池正极材料具有好的倍率性能和循环性能，解决了磷酸铁锂导电性差、合成工艺复杂等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池正极材料，具体涉及一种磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法及其应用。

技术介绍

1、锂离子电池作为目前最为成熟的新能源储能设备，因其具有循环寿命长、低温下放电性能好、能量密度大、比容量高、绿色环保性能高等特点，在生活中大规模运用。

2、锂离子电池中正极材料主要是磷酸铁锂(lifepo4)和三元材料(li(nixcoymn1-x-y)o2)，由于三元材料结构稳定性差、镍钴稀有金属的稀缺导致成本提升，安全性能一般等问题限制了其发展。磷酸铁锂因为不含贵重金属成本大幅度下降，并且由于其三维空间网状橄榄石结构，lifepo4在充放电过程中主要是lifepo4和fepo4之间相互转化，体积变化率小，作为锂离子电池正极其安全性和稳定性都得到了保障，另外磷酸铁锂正极循环性能极好，是理想的锂离子电池正极材料之一。然而磷酸铁锂的低能量密度和功率性能严重的阻碍了其进一步发展，磷酸铁锂材料li+活化能在0.3～0.5ev，导致其电导率和li+扩散系数较低，电导率在10-9～10-10s/cm数量级和li+扩散系数在10-15～10-12cm2/s本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，其特征在于，所述氢氧化锂与磷酸铁的摩尔比为1:(1-2)。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，其特征在于，所述二茂铁与氢氧化锂的摩尔比为(1-2):4。

4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，其特征在于，所述(4)中多温区管式炉的升温速率控制在5℃/min，设置多温区管式炉低温区温度180-200℃，设置多温区管式炉高温区温度在550-650℃，升温至设置温度后继续保持3h。

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【技术特征摘要】

1.一种磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，其特征在于，所述氢氧化锂与磷酸铁的摩尔比为1:(1-2)。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，其特征在于，所述二茂铁与氢氧化锂的摩尔比为(1-2):4。

4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂/碳纳米管的工业化合成方法，其特征在于，所述(4)中多温区...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝彰翔，冯君润，陈卓，张伦，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：

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