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三明治结构的石墨烯/磷酸铁锂复合材料及其制备方法技术

技术编号:6073255 阅读:356 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种“三明治”结构的石墨烯/磷酸铁锂复合材料及其制备方法,其结构特征是石墨烯层片被磷酸铁锂外壳完全包裹后形成的块状颗粒:颗粒内部是一层磷酸铁锂/一层石墨烯的多层堆叠的类似“三明治”的结构。其制备方法采用“两步法”,其特征步骤是:第一步是采用液相法合成“三明治”结构的石墨烯/磷酸铁前驱体;第二步是嵌锂步骤,可以采用碘化锂液相低温反应嵌锂,然后在还原(惰性)气氛下高温煅烧得到石墨烯/磷酸铁锂复合材料,也可以通过高温固相反应嵌锂形成石墨烯/磷酸铁锂复合材料。本发明专利技术方法制备的石墨烯/磷酸铁锂复合材料容量高、充放电循环性能好,适合用于锂离子电池正极材料。

Sandwich structure graphene / lithium iron phosphate composite material and preparation method thereof

The invention relates to a \sandwich\ structure of the graphene / LiFePO4 composite material and a preparation method thereof, which is characterized by massive particles of graphene layer is formed of lithium iron phosphate shell coated particles inside is a layer of a layer of LiFePO4 / graphene layers stacked like \sandwich structure. The preparation method adopts \two steps\, which comprises the following steps: the first step is using liquid phase synthesis \sandwich\ structure of graphene / iron phosphate precursor; the second step is the intercalation step, can use lithium iodide low temperature liquid phase reaction of lithium intercalation, and reduction in the high temperature calcination atmosphere (inert) under the graphene / LiFePO4 composite materials, can also be formed by high temperature solid phase reaction of graphene lithium / lithium iron phosphate composite material. The graphene / LiFePO4 composite prepared by the method has the advantages of high capacity, good charging and discharging performance and good cycling performance, and is suitable for the anode material of the lithium ion battery.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,适合于 制备锂离子电池的正极材料,属于纳米材料

技术介绍
锂离子电池由于具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效 应等优点,以卓越的高性价比优势,已经在笔记本电脑、手机、摄录机等移动电子终端设备 领域占据了主导地位。同时,锂离子电池在电动汽车、不间断电源、大型通讯电源等方面的 应用也具有广阔的前景。锂离子电池性能的提高主要依赖于电极材料的改进和新材料的开发。含有锂的过 渡金属化合物是目前研究最广泛的锂离子电池正极材料,如LiCo02、LiNi02、LiMn2O4等。由 于LiCoA成本高、毒性大,而且钴的资源少,因此限制了其在大容量电池上的应用。LiNW2 则有制备困难和热稳定性差的缺点。虽然LiMn2O4比LiCoA廉价且安全,但因其容量低及 循环稳定性能有待改善,在实际使用上仍不理想。自1997年美国得克萨斯州立大学的Goodenough首次报道Lii^ePO4可作为锂离子 电池正极材料以来,由于其价格低廉,较高的理论容量,对环境友好,以及良好的循环性能 和热稳定性,引起了人们广泛的关注。LiFePO4理论容量达170 mAh/g,对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种三明治结构的石墨烯/磷酸铁锂复合材料,其特征在于:该复合材料中石墨烯层片被磷酸铁锂外壳完全包裹后形成的块状颗粒,颗粒内部是一层磷酸铁锂/一层石墨烯的多层堆叠的三明治结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵兵仲明阳宋劲松刘鹏徐为文方涛焦正吴明红
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:31

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