[发明专利]一种石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料及其应用

权利要求书

1.一种石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料，其制备方法包括如下步骤：

(1)将石墨烯分散在有机溶剂中，同时加入表面活性剂，在室温下超声1～4小时，得到石墨烯悬浮液；所述表面活性剂的用量为有机溶剂质量的0.5～2％；

(2)按照理论磷酸铁锂与石墨烯的质量比为1∶0.1～5％的比例，将用于制备磷酸铁锂的含锂无机前驱体、含铁无机前驱体和含磷无机前驱体加入石墨烯悬浮液中，将所得混合液迅速置于高压反应釜反应，通过溶剂热原位复合得到磷酸铁锂/石墨烯复合材料；

(3)将步骤(2)制得的磷酸铁锂/石墨烯复合材料与水溶性碳源的水溶液混合，所述水溶性碳源的理论碳含量为磷酸铁锂/石墨烯复合材料中的磷酸铁锂质量的3～10％，均匀混合、干燥后经退火处理得到所述的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料。

2.如权利要求1所述的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料，其特征在于：步骤(1)所述的有机溶剂各自独立选择下列之一：甘油、乙二醇、丙二醇、正丁醇、乙醇、丙酮、呋喃。

3.如权利要求1所述的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料，其特征在于：步骤(1)所述的表面活性剂选自下列一种或多种的组合：聚乙二醇、硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、平平加。

4.如权利要求1所述的石墨烯改性的磷磷酸铁锂/碳复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中，使反应体系中生成的理论磷酸铁锂浓度为0.02～1mol/L。

5.如权利要求1所述的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中，所述的溶剂热原位复合的反应条件为：反应温度为120～200℃，反应时间为6～30h。

6.如权利要求1所述的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料，其特征在于：步骤(3)所述的水溶性碳源选自下列之一：蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮。

7.如权利要求1所述的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料，其特征在于：所述步骤(3)中，所述退火处理的反应条件为：反应温度为400～700℃，反应时间为2～12h。

8.如权利要求1所述的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料作为锂离子二次电池的正极活性材料的应用。