[发明专利]磷酸铁锂复合极片及制备方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锂复合极片的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

a、配置金属锂溶胶液：

将3.5～7g金属锂溶于装有500～1000ml液氨的钢瓶中，形成0.5～2mol/L的锂溶液；之后在磁力搅拌条件下将40～60g络合剂加入到锂溶液中，搅拌均匀得到金属锂溶胶液；

步骤a中所述络合剂为环氧丙烷、乙腈、二甲基亚砜中的至少一种；所述金属锂为锂粉、锂带、锂片中的至少一种；

b、制备磷酸铁锂复合极片：

将金属锂溶胶液刮涂于泡沫金属集流体的两面，干燥后使用辊压机进行压制得到复合集流体，再将磷酸铁锂涂覆于复合集流体表面，经干燥得到磷酸铁锂复合极片；

c、磷酸铁锂复合极片的改性：

将磷酸铁锂复合极片转移到管式炉中，在管式炉的反应室内放置真空紫外灯，开启真空紫外灯照射磷酸铁锂复合极片的表面，然后向反应室内通入乙炔，并在温度600～900℃下保温反应10～30分钟，在磷酸铁锂复合极片表面形成一层石墨烯，然后停止通入乙炔、关闭真空紫外灯，并停止加热，继续通入氮气直至冷却到室温，得到高比能量密度的磷酸铁锂复合极片；

其中，所述真空紫外灯的照射波长为150～200nm；所述乙炔向反应室的通入流量为100～300sccm。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂复合极片的制备方法，其特征在于：步骤b中所述泡沫金属集流体为泡沫铝、泡沫镍中的一种。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂复合极片的制备方法，其特征在于：步骤b中所述泡沫金属集流体的孔隙率为60～95％，厚度为20～50μm。

4.一种磷酸铁锂复合极片，其特征在于：由权利要求1～3中任一项所述的磷酸铁锂复合极片的制备方法制得。

5.根据权利要求4所述的磷酸铁锂复合极片，其特征在于：所述磷酸铁锂复合极片具有层状结构，其内层为由泡沫状金属集流体及填充在表面的金属锂组成的复合集流体，中间层为磷酸铁锂活性物质层，外层为石墨烯层。

6.根据权利要求5所述的磷酸铁锂复合极片，其特征在于：所述内层、中间层与外层的厚度比为20～50:80～200:2～10。