[发明专利]一种磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锂复合材料，其特征是由磷酸铁锂、碳、二氧化硅三种组分组成。

2.一种磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于：碳是由碳的前驱体在制备过程中与LiFePO₄同时生成的。

3.权利要求2所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于所述碳的前驱体是酚醛树脂。

4.如权利要求2所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将磷源化合物、铁源化合物、锂源化合物与草酸混合后，溶解于去离子水中，得到混合物溶液；

（2）向步骤（1）得到的混合物溶液中，加入乙醇和表面活性剂1，搅拌均匀，然后加入酚醛树脂的乙醇溶液、表面活性剂2和二氧化硅，混合搅拌，蒸发溶剂，真空干燥，得到干燥物；

（3）将步骤（2）得到的干燥物在真空或通入非氧化性气体的情况下，预烧并粉碎，再在真空或通入非氧化性气体的情况下烧结、冷却、粉碎、分级，得到磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料。

5.如权利要求2所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的锂源化合物选自碳酸锂、醋酸锂、氢氧化锂或磷酸二氢锂；铁源化合物选自磷酸铁、醋酸铁或草酸亚铁；磷源化合物选自磷酸铁、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂或磷酸锂。

6.如权利要求1所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的磷源化合物、铁源化合物、锂源化合物和草酸混合物中，磷元素：铁元素：锂元素：草酸的摩尔比为1：1：1：2.8-3.2；所述的去离子水的物质的量为上述铁源化合物的物质的量的250-1000倍。

7.如权利要求1所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的表面活性剂1选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮和三嵌段共聚物F127；表面活性剂2选自三嵌段共聚物F127、三嵌段共聚物P123和聚乙烯吡咯烷酮。

8.如权利要求1所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的乙醇的体积与步骤（1）中的去离子水体积相等，酚醛树脂的乙醇溶液中，酚醛树脂质量百分含量为10-80%，所述的表面活性剂1与铁源化合物的摩尔比为0.8-1.6：1，所述的酚醛树脂与铁源化合物的摩尔比为0.065-0.26：1，所述的二氧化硅与铁源化合物的摩尔比为0.09-0.22：1，所述的表面活性剂2与铁源化合物的摩尔比为0.0016-0.0036：1。

9.如权利要求1所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的预烧温度为200-350℃,时间为1-3小时。

10.如权利要求1所述的磷酸铁锂-碳-二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的烧结操作为在600-850℃温度下烧结5-15小时。