[发明专利]一种石墨烯复合碳包覆磷酸钴锂材料及其制备方法与应用

摘要

一种石墨烯复合碳包覆磷酸钴锂材料及其制备方法与应用，涉及锂离子电池正极材料。石墨烯复合碳包覆磷酸钴锂材料由磷酸钴锂与石墨烯和碳组成，磷酸钴锂与石墨烯和碳三者之间通过原位共生复合，石墨烯与原位生成的碳构成三维导电网络。方法一：将锂源、钴源、磷源和有机碳源，溶于水中，得溶液A；将石墨烯分散于无水乙醇中，得溶液B；将溶液A和B混合，喷雾干燥后得前驱体粉末，在保护气氛下煅烧，然后冷却至室温，即得。方法二：将锂源、钴源、磷源溶于水中，喷雾干燥后得磷酸钴锂前驱体；将磷酸钴锂前驱体与石墨烯和有机碳源混合后，在保护气氛下煅烧，然后冷却至室温，即得。石墨烯复合碳包覆磷酸钴锂材料可作为正极材料应用于锂离子电池。

主权项

1.石墨烯复合碳包覆磷酸钴锂材料的制备方法，其特征在于所述石墨烯复合碳包覆磷酸钴锂材料由磷酸钴锂与石墨烯和碳组成，磷酸钴锂与石墨烯和碳三者之间通过原位共生复合，石墨烯与原位生成的碳构成三维导电网络；所述制备方法包括以下步骤：1)将锂源、钴源、磷源和有机碳源，溶于水中，得溶液A；所述锂源选自氟化锂、醋酸锂、硝酸锂、磷酸二氢锂中的至少一种；所述钴源选自硝酸钴、醋酸钴中的至少一种；所述磷源选自磷酸、磷酸二氢氨、磷酸二氢锂、磷酸氢二氨、磷酸氢氨盐中的至少一种；所述有机碳源选自柠檬酸、蔗糖、葡萄糖、乙二胺四乙酸中的一种；有机碳源中碳的含量按质量百分比为磷酸钴锂产物的1％～10％；所述水采用去离子水；所述溶于水中是在50～100℃下搅拌至完全溶解；2)将石墨烯分散于无水乙醇中，得溶液B；所述石墨烯选自1～10层石墨烯或石墨烯微片；所述石墨烯按质量百分比为磷酸钴锂产物的0.2％～10％；所述将石墨烯分散于无水乙醇中是超声震荡直至石墨烯分散均匀；3)将溶液A和溶液B混合，喷雾干燥后，得前驱体粉末；将前驱体粉末在保护气氛下煅烧，然后冷却至室温，即得石墨烯复合碳包覆磷酸钴锂材料。