[发明专利]一种原位包覆石墨烯膜的磷酸铁锂正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种原位包覆纳米石墨烯膜的磷酸铁锂正极材料及其制备方法，以锂源、铁源、螯合膦源及氧化石墨烯为原料，利用水热反应，制备前驱体粉末，然后将得到的前驱体粉末气氛保护烧结获得一种原位生长石墨烯膜包覆的，具有核壳结构特征的纳米石墨烯膜/磷酸铁锂材料。此外，本发明还提供了所述的制备方法制得的纳米石墨烯膜/磷酸铁锂复合材料在锂离子电池正极中的应用。本发明所制得的产品中石墨烯原位生长并包覆于磷酸铁锂表面，形成具有原位合成效应、纳米效应以及核/壳结构特征的石墨烯膜/磷酸铁锂锂离子电池正极材料，该正极材料提高了锂离子电池的能量密度、高倍率充放电特性及循环性能，同时本发明所用原料成本低廉，工艺路线简单，适于大规模工业化生产和应用。

主权项

1.一种原位包覆石墨烯膜的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将锂源、铁源、螯合膦源分散和/或溶解在水中得溶液A；氧化石墨烯分散在水中得溶液B；所述的螯合膦源为己二胺四亚甲基膦酸、双1,6‑亚己基三胺五甲叉膦酸、氨甲基膦酸、2‑氨基乙基膦酸、N,N‑双(膦酸基甲基)甘氨酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、多元醇磷酸酯、利塞膦酸、2‑羟基膦酰基乙酸、帕米膦酸、阿仑膦酸、伊班膦酸、唑来膦酸中的至少一种；锂源、铁源、螯合膦源中，Li：Fe：P的摩尔比为(1.0～3.0):1:1；步骤(2)：将溶液A和溶液B混合，并在185～200℃下进行水热反应；分离得前驱体；步骤(3)：将步骤(2)制得的前驱体在保护性气氛下650～750℃的温度下烧结，制得所述的磷酸铁锂正极材料。