[发明专利]一种石墨烯‑氟化铁复合正极材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯-氟化铁复合正极材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、无记忆效应、环境友好等优异性能，已经广泛应用于移动电话和笔记本电脑等便携式移动电器。作为动力电池，锂离子电池在电动自行车和电动汽车上也具有广泛的应用前景。1997年Padhi的开拓性研究揭开了对橄榄石型LiFePO4研究的序幕。LiFePO4具有较高的理论比容量(170mAh/g)、适中的电压平台(3.4V左右)、优良的循环性能、丰富的原料来源、低廉的价格以及良好的安全性、环保性等优点。但是，橄榄石型结构导致了其电导率和锂离子迁移率低，这极大地限制了它的实际应用。

发明内容

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯-氟化铁复合正极材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)制备钴掺杂氟化铁材料

取氢氧化钴，加入氟化氢溶液，其中，氟化氢溶液的浓度为10-20wt％；在密封的反应器中室温搅拌反应1-2h，然后升温至85-90℃，抽滤，用乙醇洗涤，烘干，在真空中热处理，得到掺钴氟化铁粉体；

(2)制备硅掺杂石墨混合物

按每1g氧化石墨分散在50-100mL去离子水中，经过滤、用去离子水和乙二醇充分洗涤，干燥后得到硅掺杂石墨混合物；

(3)合成石墨烯-氟化铁复合正极材料

(4)将上述掺钴氟化铁粉体与上述硅掺杂石墨进行球磨混合3-6h，球磨速度为300-400r/min，球磨后热处理5-8小时，得到产品。

本发明的有益效果是：本发明制备的锂离子电池用石墨烯-氟化铁复合正极材料，使得其兼具高容量以及高循环稳定性的特点，具有较高的容量以及较长的使用寿命。

具体实施方式

具体实施例：一种石墨烯-氟化铁复合正极材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)制备钴掺杂氟化铁材料

取氢氧化钴，加入氟化氢溶液，其中，氟化氢溶液的浓度为10-20wt％；在密封的反应器中室温搅拌反应1-2h，然后升温至85-90℃，抽滤，用乙醇洗涤，烘干，在真空中热处理，得到掺钴氟化铁粉体；

(2)制备硅掺杂石墨混合物

按每1g氧化石墨分散在50-100mL去离子水中，经过滤、用去离子水和乙二醇充分洗涤，干燥后得到硅掺杂石墨混合物；

(3)合成石墨烯-氟化铁复合正极材料

(4)将上述掺钴氟化铁粉体与上述硅掺杂石墨进行球磨混合3-6h，球磨速度为300-400r/min，球磨后热处理5-8小时，得到产品。

本发明的有益效果是：本发明制备的锂离子电池用石墨烯-氟化铁复合正极材料，使得其兼具高容量以及高循环稳定性的特点，具有较高的容量以及较长的使用寿命。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。