[发明专利]一种分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料及其制备方法与应用

摘要

本发明提供一种具有三维结构的分级多孔磷酸盐‑石墨烯正极材料，所述正极材料具有三维分级多孔结构；其中，所述磷酸盐化学式为LiMPO₄，M为Fe、Co、Ni、Mn、Ti或V。本发明还提供了上述正极材料的制备方法。本发明还提供了上述正极材料在制备锂离子二次电池中的应用。该正极材料具有良好的循环性能和倍率性能，优越的低温性能，其电化学性能优良，安全可靠，有成为新型锂离子二次电池正极的潜力。该正极材料通过控制pH值诱导前驱体中的石墨烯进行液相自组装，获得具有三维结构的分级多孔磷酸盐‑石墨烯正极材料，由于采用的是溶液相反应的方法，实验的可操作性强，其制备工艺简单、成本低廉。

主权项

一种具有三维结构的分级多孔磷酸盐‑石墨烯正极材料的制备方法，其特征在于：所述正极材料具有三维分级多孔结构；其中，所述磷酸盐化学式为LiMPO₄，M为Fe、Co、Ni、Mn、Ti；所述制备方法包括以下步骤：(1)取锂盐、金属盐或金属氧化物、磷酸盐或磷酸溶于水中，加入氧化石墨烯和柠檬酸，混匀，搅拌反应，得到溶胶；(2)调pH至6‑8，发生自组装反应；(3)采用溶胶‑凝胶法，在超声搅拌的条件下，40‑80℃蒸发除去水分，烘干得磷酸盐‑石墨烯凝胶前驱体；(4)将磷酸盐‑石墨烯凝胶前驱体研磨，于充满氮气氛的管式炉内350‑450℃热处理1‑5h；(5)继续升温至600‑900℃热处理5‑10h，即得。