[发明专利]一种高倍率LiFePO4/介孔碳复合正极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高倍率LiFePO4/介孔碳复合材料及其制备方法，属于储能技术领域。这种复合材料具有独特的三维网络结构，纳米级的LiFePO4或LiFePO4掺杂物均匀分沉积在介孔碳的骨架表面。本发明的目的在于提供一种高倍率性能优异的LiFePO4电极材料及其制备方法。其技术要点是先将可溶性铁盐、锂源、磷源和掺杂离子源按照一定的比例溶于水中并浸渍于介孔碳中，然后经过分离、干燥，研磨和烧结等工序，即得到高倍率LiFePO4/介孔碳复合材料。该复合材料具有三维网络结构，高比容量，高倍率性能和优良的循环稳定性能。其中LiFePO4的存储比容量10C时可高达169mAh/g，50C为103mAh/g，85C下比容量仍有91mAh/g，10C下循环100次后容量无衰减，适用于高倍率充放电需求。

主权项

一种高倍率LiFePO4/介孔碳复合正极材料，其特征在于这种复合材料是由LiFePO4或LiFePO4掺杂物以颗粒和(或)薄膜形态原位沉积在介孔碳的骨架上复合而成。所述的LiFePO4或LiFePO4掺杂物的含量为复合材料的40wt％～80wt％，介孔碳含量为复合材料的20wt％～60wt％；LiFePO4或LiFePO4颗粒尺度为10～30nm、薄膜厚度为1～5nm；介孔碳材料为具有三维网络结构、比表面积为250～3000m2/g的碳气凝胶或科琴黑；复合材料的比表面积为200～2000m2/g；LiFePO4掺杂物的通式为Li1‑xMxFe1‑yNyPO4(0＜x≤0.1，0＜y≤0.1)，M代表镧系稀土元素，N代表镁、铝、钒、钛、锰、钴、镍、铜、锌、铌、钡、锆、铟、铋中的的一种或几种。