[发明专利]一种多孔炭负载磷酸铁锂正极材料的制备方法

摘要

本发明提出了一种多孔炭负载磷酸铁锂正极材料的制备方法，属于新材料能源领域。利用有机碳、尿素、金属盐和磷酸盐在一定温度下可形成均匀混合溶液的特性，经脱水碳化后原位形成多孔炭负载的磷酸铁锂前躯体，随后在惰性气体氛围中经过高温热处理制备多孔炭负载的磷酸铁锂正极材料。本发明通过改变原料配比、反应时间和热处理温度等合成条件，可以得到担载量、粒径大小、晶相和组成同时可控的担载型磷酸铁锂正极材料。整个工艺具有操作简单、绿色环保以及成本低廉等优点，得到的多孔炭负载的磷酸铁锂正极材料电化学方面具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种多孔炭负载磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）将有机碳和尿素按1：10～10：1的质量比混合，研磨均匀后置于烧杯A中，在100℃温度下搅拌 15～60min，使得烧杯A中混合固体完全融化，形成均匀的溶液；（2）锂盐、铁盐与磷酸盐按照元素摩尔比Li:Fe:P为1:1:1混合，研磨均匀后置于烧杯B中，待烧杯A中的固体融化成溶液后，将烧杯B中的药品加入到烧杯A中并搅拌均匀；（3）将步骤（2）中得到的混合物置于180℃的烘箱中热处理12～36h，使得有机碳脱水碳化尿素分解得到多孔的黑褐色固体；该热处理过程在常压或密闭的反应釜中进行；（4）将步骤（3）中得到的黑褐色固体研磨，在惰性气体的保护下，于750～1100℃热处理6～24h，待冷却至室温后研磨即得到LiFePO4/C；其中步骤（1）中所述的有机碳为蔗糖、葡萄糖、果糖、柠檬酸、抗坏血酸、淀粉、纤维素、聚丙烯、聚乙二醇、酚醛树脂、聚乙烯醇中的一种；其中步骤（2）中所述的锂盐为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、氟化锂、磷酸锂、磷酸一氢锂、磷酸二氢锂、碘化锂中的一种，铁盐为硝酸铁、柠檬酸铁、三氯化铁或硫酸铁中的一种，磷酸盐为五氧化二磷、磷酸、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾中的一种，合成磷酸铁锂的理论质量为有机碳碳化后碳的质量的1～20倍；其中步骤4中所述的惰性气体为氮气、氦气、氩气中的一种。