一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106299360A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610991040.6(22)申请日2016.11.08(71)申请人浙江瑞邦科技有限公司地址322105浙江省金华市东阳市歌山镇西宅工业区(72)发明人于文志陈家骅许丁丁郑金龙胡大伟(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人张金刚(51)Int.Cl.H01M4/58(2010.01)H01M4/583(2010.01)H01M10/0525(2010.01)C01B25/45(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料及其制备方法和应用，属于锂离子电池正极材料技术领域。所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)以二水合正磷酸铁、碳酸锂、聚乙烯醇、磺化石墨烯为原材料，在带搅拌的反应釜内采用浓度为5％～10％的无水乙醇水溶液，制成浆料。在浆料中加入0.3％～0.6％的聚维酮(PVP)作为分散剂；2)将加好分散剂的浆料通过砂磨机进行研磨；3)研磨后进行喷雾干燥，制得磷酸铁锂/石墨烯复合材料前驱体；4)将前躯体在氮气和氢气的混合气体保护下在600℃～700℃管式炉中进行烧结10～20小时，烧结后将管式炉内的产物冷却至室温，获得磷酸铁锂/石墨烯复合材料。CN106299360ACN106299360A权利要求书1/1页1.一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料，其特征在于：由以下质量份数的原材料制备获得：2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料，其特征在于：所述的磺化石墨烯为片径1μm～30μm。3.权利要求1所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在带搅拌反应釜内加入去离子水；步骤2：根据加入去离子水的量加入无水乙醇，使反应釜中配置成乙醇溶液；步骤3：按以下组分和质量份数含量称量原材料：二水合正磷酸铁71～72份、碳酸锂28～29份、聚乙烯醇2～5份、磺化石墨烯1～3份，分散剂聚维酮(PVP)0.3～0.6份；步骤4：将步骤3称量好的原材料加入反应釜中，在反应釜中通过搅拌获得浆料；步骤5：将搅拌好的浆料通过砂磨机进行1h～5h的研磨；步骤6：将研磨好的浆料采用喷雾干燥进行干燥获得磷酸铁锂/石墨烯复合材料前驱体；步骤7：将前躯体在氮气和氢气的混合气体保护下在600℃～700℃管式炉中进行烧结10～20小时，烧结后将管式炉内的产物冷却至室温，获得磷酸铁锂/石墨烯复合材料。4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2中所述的反应釜中配置成的无水乙醇溶液浓度为5％～10％。5.根据权利要求3所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3中所述的磺化石墨烯为片径1μm～30μm。6.根据权利要求3所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤4中所述的浆料固含量控制在25％～45％。7.根据权利要求3所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5中所述的砂磨机中使用锆球为直径为0.2mm～0.4mm；步骤5中所述的砂磨机的搅拌桨线速度控制在10m/s～15m/s。8.根据权利要求3所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤6中所述的喷雾干燥的进口温度280℃～320℃、出口温度90℃～110℃。9.根据权利要求3所述的磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤7中所述的混合气体中氮气和氢气的比例为90：10～99：1。10.权利要求3～9任一项所述制备方法获得的磷酸铁锂/石墨烯复合材料在锂离子电池正极材料中应用。2CN106299360A说明书1/5页一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池正极材料技术领域，特别涉及一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极活性材料，因其具有价格便宜、环境友好、安全性高、循环性能好，在动力电池和储能电池领域有大量的应用。而磷酸铁锂为一种电子的不良导体限制的该材料的直接应用，通过包覆、掺杂等手段来改善其性能。传统的的方法采用无机碳颗粒或糖类热解时产生的碳实现对磷酸铁锂的碳包覆。对于添加无机碳颗粒的方法难以将磷酸铁锂表面做到全面的包覆。采用糖类热解时产生的碳的方法，生产的热解碳因热解温度低不能进行石墨化，导电率不高。[0003]石墨烯作用一种新型的片状材料，具有非同寻常的导电性能和导热性能。采用石墨烯于磷酸铁锂复合可以极大低提高磷酸铁锂材料的导电性能，实现对磷酸铁锂材料性能的