[发明专利]一种C3N4‑碳包覆磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种C3N4‑碳包覆磷酸铁锂复合正极材料，由层状材料C3N4与碳包覆磷酸铁锂构成，C3N4的质量百分比为0.5～10％，非C3N4的碳质量百分比为0.2～10％，磷酸铁锂质量百分比为80～99.3％；其制备方法包括以下步骤C3N4的烧结制备并超声剥离纳米化；在C3N4的悬浮溶液中加入铁源和磷源，混合物沉淀过滤、水洗；将上述沉淀产物与锂源和碳源均匀混合，在惰性气体保护下经高温煅烧得到C3N4‑碳包覆磷酸铁锂复合正极材料。这种方法制备的正极材料一次颗粒粒径小，离子电导率和电子电导率较高，提高了正极材料的放电容量，具有优异的倍率性能和循环性能。

主权项

一种C3N4‑碳包覆磷酸铁锂复合正极材料，其特征在于，由层状材料C3N4与碳包覆磷酸铁锂构成，C3N4的质量百分比为0.5～10％，非C3N4的碳质量百分比为0.2～10％，磷酸铁锂质量百分比为80～99.3％；上述的C3N4‑碳包覆磷酸铁锂复合正极材料按以下步骤制备：(1)将氮碳源置于坩埚中，在马弗炉中450～700℃煅烧2～10小时，制备得到块体C3N4；(2)将步骤(1)中得到的块体C3N4加入到异丙醇中，超声4～15小时，形成分散的悬浊液，低速离心去除较厚的块体C3N4，再高速离心所剩下的悬浊液，干燥获得C3N4纳米片；(3)将铁源加入到C3N4纳米片分散的去离子水中，接着加入同摩尔比的磷源和吡咯单体，搅拌1～8小时后过滤，用去离子水洗涤，干燥后得到前驱体粉末；(4)将步骤(3)中得到前驱体和锂源分散在乙醇/水的混合溶液中，并加入碳源，搅拌2～5小时，然后干燥，在惰性气体保护下650～750℃烧结6～10小时，得到C3N4‑碳包覆磷酸铁锂材料。