[发明专利]一种定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述制备方法是：

(1)按铁盐∶石墨烯氧化物的质量比为1∶(0.2～2.6)，将所述石墨烯氧化物加入到浓度为0.5～2mol/L的铁盐水溶液中，超声搅拌0.5～1.5h，得到溶液Ⅰ；

(2)按所述铁盐∶磷酸的物质的量比为1∶1，将所述磷酸加入到所述溶液Ⅰ中，搅拌20～40min，得到溶液Ⅱ；

(3)按所述铁盐∶锂盐的物质的量比为1∶1，将浓度为4mol/L的锂盐水溶液加入到所述溶液Ⅱ中，超声搅拌30～40min，得到溶液Ⅲ；

(4)将所述溶液Ⅲ置于定向冷冻装置中，冷冻20～40min，再于真空冷冻干燥机中干燥36～72h，得到柱状干凝胶；

(5)将所述柱状干凝胶置于管式气氛炉中，在保护气氛和600～750℃条件下保温8～10h，随炉冷却，得到定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料；

所述定向冷冻装置包括耐低温容器(3)、铜柱(2)和圆管(1)；在耐低温容器(3)的底部中心位置处设置有铜柱(2)，所述铜柱(2)为大圆柱和小圆柱体同轴线组成的整体，在小圆柱体的圆柱面固定有圆管(1)，铜柱(2)的环形面与圆管(1)的下端面间设有密封圈；使用时，耐低温容器(3)内装有液氮(4)，所述溶液Ⅲ(5)置于圆管(1)内。

2.根据权利要求1所述的定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述铁盐为柠檬酸铁、二水合草酸亚铁和七水合硫酸亚铁中的一种。

3.根据权利要求1所述的定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述锂盐为磷酸二氢锂、二水乙酸锂和一水氢氧化锂中的一种。

4.根据权利要求1所述的定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述保护气氛为氩气、或为氮气和氢气的混合气体、或为氩气和氢气的混合气体。

5.一种定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料，其特征在于所述定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料是根据权利要求1～4项中任一项所述定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料的制备方法所制备的定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料；

所述定向多孔磷酸铁锂-石墨烯复合材料为定向多孔结构，孔洞定向排列，孔洞的孔壁由磷酸铁锂纳米粒子和石墨烯堆积形成，孔洞的孔壁分布有纳米孔。