[发明专利]一种掺杂碳纳米材料球形磷酸铁及球形磷酸铁锂的制备方法

摘要

一种掺杂碳纳米材料球形磷酸铁及球形磷酸铁锂的制备方法，它涉及一种磷酸铁及磷酸铁锂的制备方法。本发明要解决现有磷酸铁和磷酸铁锂作为正极材料存在导电性差，且振实密度低的问题。方法：一、首先将可溶性铁盐、可溶性磷酸盐、碳纳米材料和碱试剂均制备成液态；二、依次混合得到pH值为0.1～7的混合物；三、先采用水热方法加热反应，然后经过滤和洗涤即得到深绿色掺杂碳纳米材料的无定型球形磷酸铁；四、依次通过烘干和烧结即得到掺杂碳纳米材料球形磷酸铁。方法：在惰性气体保护下将掺杂碳纳米材料球形磷酸铁同锂源和碳源一起烧结，即得到掺杂碳纳米材料球形磷酸铁锂；用途：制备掺杂碳纳米材料球形磷酸铁和掺杂碳纳米材料球形磷酸铁锂。

主权项

一种掺杂碳纳米材料球形磷酸铁的制备方法，其特征在于掺杂碳纳米材料球形磷酸铁的制备方法是按以下步骤完成的：一、配置原料：①采用可溶性铁盐溶解到去离子水中，配置成浓度为0.01mol/L～5mol/L的铁盐溶液，②采用可溶性磷酸盐溶解到去离子水中，配置成浓度为0.01mol/L～5mol/L的磷酸盐溶液，③将碳纳米材料均匀分散为去离子水中，配置成浓度为0.1g/L～10g/L的碳纳米复合材料悬浮液，④采用去离子水为溶剂将碱试剂配置成浓度为0.01mol/L～5mol/L的碱溶液；二、混合：首先将步骤一①制备的浓度为0.01mol/L～5mol/L的铁盐溶液和步骤一②制备的浓度为0.01mol/L～5mol/L的磷酸盐溶液混合并搅拌均匀，然后加入步骤一③制备的浓度为0.1g/L～10g/L的碳纳米材料悬浮液，继续搅拌至混合均匀，最后逐滴加入步骤一④制备的浓度为0.01mol/L～5mol/L的碱溶液，将最终得到的混合溶液的pH调节至0.1～7，即得到混合物；三、水热反应：在温度为100℃～300℃下将步骤二制备的混合物进行密封水热反应，反应时间为3h～25h，然后依次经过过滤和洗涤即得到深绿色掺杂碳纳米材料的无定型球形磷酸铁；四、烘干、烧结：首先将步骤三制备的深绿色掺杂碳纳米材料的无定型球形磷酸铁在温度为60℃～90℃下真空烘干至恒重，然后在温度为400℃～600℃、惰性气体保护下烧结为3h～25h，即得到掺杂碳纳米材料球形磷酸铁；步骤二中所述的步骤一①制备的浓度为0.01mol/L～5mol/L的铁盐溶液中Fe3+离子与步骤一②制备的浓度为0.01mol/L～5mol/L的磷酸盐溶液中PO43‑离子的摩尔比为1∶1；步骤二所述加入步骤一③制备的浓度为0.1g/L～10g/L的碳纳米材料悬浮液中C原子与步骤一①制备的浓度为0.01mol/L～5mol/L的铁盐溶液中Fe3+离子的摩尔比为(0.05～5)∶1。