[发明专利]一种石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料及其制备方法在审

申请号：	201711378157.8	申请日：	2017-12-19
公开（公告）号：	CN108232180A	公开（公告）日：	2018-06-29
发明（设计）人：	成昆	申请（专利权）人：	刘博文
主分类号：	H01M4/48	分类号：	H01M4/48;H01M4/58;H01M4/62
代理公司：	暂无信息	代理人：	暂无信息
地址：	404300 重***	国省代码：	重庆;50
权利要求书：	查看更多	说明书：	查看更多
摘要：
搜索关键词：	电池正极材料二氧化钛磷酸铁锂石墨烯气凝胶核体制备机械性能纳米二氧化钛高倍率特性快速充放电磷酸铁锂层柔韧性低导热性干燥处理高导电性纳米石墨热稳定性先进材料比容量长循环高耐热包覆陈化壳层催化电池航天
钻瓜网技术展会专利词库专利权人专利榜在售专利公布日期热门专利

【权利要求书】：

1.一种石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，包括以下制备步骤：

(1)制备石墨烯溶胶：将石墨烯分散到水中配制成石墨烯溶胶，其中石墨烯与水的质量比为0.05～0.25:1；

(2)表面负载纳米二氧化钛：在不断搅拌下，将0.5～4.0mol/L的无机钛盐水溶液和0.5～4mol/L的碱液加入步骤1的石墨烯溶胶中混合反应，反应温度≤50℃，pH≤1.0，然后升温至70～100℃，恒温反应1～10h，得到纳米二氧化钛负载的石墨烯溶胶；

(3)表面包覆磷酸铁锂：在不断搅拌下，将锂源、铁源、磷源按摩尔比Li：Fe：P＝1：1：1加入到纳米二氧化钛负载的石墨烯溶胶中进行反应，铁、镍的摩尔含量为2％-20％，钼的摩尔含量为2％-15％，镁的摩尔含量为25％-90％；将各组分在溶剂中充分搅拌均匀，并用碱调节pH值，然后加入到水热反应釜中升温至300℃-800℃反应1h-24h，得到石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂凝胶；

(4)陈化处理：将石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂凝胶陈化1～3d，用无水乙醇为老化溶液，将陈化的凝胶老化1～10d，每天更换无水乙醇一次；

(5)干燥处理：采用冷冻干燥或超临界干燥或者常温常压干燥的方法，得到石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料。

2.权利要求1所述石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，其特征在于，所述材料包含以下质量份数的组分：

石墨烯 0.1-10份；

二氧化钛 0.1-10份；

磷酸铁锂 10-200份。

3.权利要求1所述石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，其特征在于，所述无机钛盐为四氯化钛、硫酸钛和硫酸氧钛中的至少一种。

4.权利要求1所述石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，其特征在于，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵和碳酸氢铵中的至少一种。

5.权利要求1所述石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，其特征在于，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、磷酸锂、草酸锂、醋酸锂中的至少一种。

6.权利要求1所述石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，其特征在于，所述铁源为三氧化二铁、四氧化三铁、磷酸铁、磷酸亚铁、草酸亚铁、硫酸亚铁中的至少一种。

7.权利要求1所述石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，其特征在于，所述磷源为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸铁等磷源化合物中的至少一种。

8.权利要求1所述石墨烯/二氧化钛/磷酸铁锂气凝胶电池正极材料，其特征在于，所述溶剂为无水乙醇、甲醇、丙酮、丙醇中的至少一种。