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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115863554A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202111125872.7H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2021.09.24(71)申请人比亚迪股份有限公司地址518118广东省深圳市坪山区比亚迪路3009号(72)发明人程斌潘仪庄明昊叶钰珍吴鹏宇(74)专利代理机构深圳市慧实专利代理有限公司44480专利代理师孙东杰(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/136(2010.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料及其制备方法(57)摘要本申请提供了一种磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料及其制备方法,通过超临界流体法制备磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,该复合材料包括石墨烯片和附着在所述石墨烯片上的磷酸铁锰锂颗粒;所述磷酸铁锰锂颗粒粒径小且分布均匀,表面包覆有无定型碳,均匀分布于单层石墨烯片层的表面或者多层石墨烯片层的表面或片层结构之间。该磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料导电率高,倍率性能良好,具有优异的电化学性能,能满足产业化生产和应用的需求。本申请还提供了一种包含该磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的正极片和锂离子电池。CN115863554ACN115863554A权利要求书1/2页1.一种磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,其特征在于,所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料包括石墨烯片和附着在所述石墨烯片上的磷酸铁锰锂颗粒。2.如权利要求1所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,所述石墨烯片包括一层石墨烯片层,所述磷酸铁锰锂颗粒附着在所述一层石墨烯片层的表面。3.如权利要求1所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,所述石墨烯片包括多层石墨烯片层,所述磷酸铁锰锂颗粒分布在所述石墨烯片层的表面和/或所述石墨烯片层之间。4.如权利要求1所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,所述磷酸铁锰锂颗粒的通式为LiFexMn1‑xPO4,其中0.5≤x≤0.9;所述磷酸铁锰锂颗粒的粒径为50nm‑200nm。5.如权利要求1所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,其特征在于,所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的粒径为5μm‑20μm,比表面积为20m2/g‑100m2/g。6.如权利要求1所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,其特征在于,所述磷酸铁锰锂颗粒表面有无定型碳包覆层,所述无定型碳包覆层的厚度为1nm‑10nm,质量占比为0.5%‑2%。7.如权利要求1所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料,其特征在于,所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的石墨烯的质量含量为1%‑10%。8.一种磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将氧化石墨在去离子水中超声形成氧化石墨烯溶液;在所述氧化石墨烯溶液中加入锂源、铁源、锰源、磷源和络合剂,搅拌溶解,形成均一溶液;将所述均一溶液转移到反应釜中,通入惰性气体或还原性气体,加热并搅拌,同时保持反应温度高于水的临界温度,以及反应压力高于水的临界压力,持续反应0.5小时‑10小时,得到所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料。9.如权利要求8所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述反应温度为375℃‑500℃,所述反应压力为23MPa‑60MPa。10.如权利要求8所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述惰性气体包括氮气和氩气,所述还原性气体包括氩氢混合气体。11.如权利要求8所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述络合剂包括柠檬酸、抗坏血酸和乙二胺四乙酸中的一种或多种,所述络合剂的添加量在用于制备所述均一溶液的固体原料中的质量占比为2%‑10%。12.如权利要求8所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.1g/mL‑10g/mL;氧化石墨烯的添加量在用于制备所述均一溶液的固体原料中的质量占比为2%‑20%。13.如权利要求8所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,在所述氧化石墨烯溶液中加入锂源、铁源、锰源、磷源和络合剂时,还包括加入掺杂元素源,所述掺杂元素源包括钒源、钴源、镍源、铜源、锌源、镁源、钙源和铝源中的一种或多种。14.如权利要求8所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述锂源包括有机锂盐和/或无机锂盐;所述磷源包括磷酸、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢锂中的一种或多种;所述铁源包括铁的氧化物和/或可溶性铁盐;所述锰源包括锰的氧化物和/或可溶性锰盐。2CN115863554A权利要求书2/2页15.一种正极片,其特征在于,所述正极片包括权利要求1‑7任一项所述的磷酸铁锰锂/石墨烯复合