[发明专利]一种LiFePO4/GO/Mx+/C复合材料的制备方法

摘要

一种LiFePO₄/GO/M^x+/C复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备GO/M^x+材料；(2)制备LiFePO₄/GO/M^x+材料；(3)制备LiFePO₄/GO/M^x+/C复合材料；本发明之方法生产过程中污染少、生产材料成本低；本发明之LiFePO₄/GO/M^x+/C复合材料的物化性能好，首次充电克容量高，接近LiFePO₄理论值；首次充放电效率高，大于等于98％，国家标准为92％以上；振实密度高，有利于提高极片加工能力和锂离子电池的能量密度；离子扩散系数、电子电导率均较高，材料的高倍率充放电性能好。

主权项

1.一种LiFePO₄/GO/M^x+/C复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备GO/M^x+材料将石墨烯和金属离子化合物按照石墨烯：金属离子=1:0.03‑0.5的摩尔比的比例配料，所述金属离子为Mg²⁺、Mn⁴⁺、Al³⁺、Ti³⁺、Ni²⁺、Zn²⁺中的一种或几种；所述石墨烯为单层的水性石墨烯乳液或多层的水性石墨烯乳液，在乳化设备中乳化1‑2h，过程中的物料温度控制在40‑60℃，结束乳化后，物料置于受保护性气体保护的喷雾干燥设备中，于300‑400℃恒温干燥；（2）制备LiFePO₄/GO/M^x+材料将铁源化合物、磷源化合物、锂源盐化合物、GO/M^x+按照Fe：P：Li：GO/M^x+=1：1.1：0.85‑1.15：0.6‑0.8的摩尔比的比例配料，然后循环研磨5‑8h，循环研磨过程中的物料温度控制在25‑45℃；待物料混合均匀后，转移到喷雾干燥设备中恒温干燥，物料在喷雾干燥设备中受保护性气体保护，恒温干燥温度为100‑200℃；（3）制备LiFePO₄/GO/M^x+/C复合材料将LiFePO₄/GO/M^x+材料和碳源化合物按照1：0.03‑0.15的比例配料，然后循环研磨2‑5h，循环研磨过程中的物料温度控制在30‑50℃；待物料混合均匀后，转移到喷雾干燥设备恒温干燥，物料在喷雾干燥设备中受保护性气体保护，恒温干燥温度为100‑200℃，待干燥后，先经过分级处理，再经过高温煅烧6‑10h，自然冷却至室温，即制得LiFePO₄/GO/M^x+/C复合材料。