[發(fā)明專利]一種磷酸鐵鋰/納米碳復合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010130909.0
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101834288A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 鄔春陽;余紅明;曹高劭;謝健;趙新兵
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/1397
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種磷酸鐵鋰/納米碳復合材料，其特征在于：該磷酸鐵鋰/納米碳復合材料是由LiFePO₄/C納米顆粒的團聚體構(gòu)成的粉體；LiFePO₄顆粒表面原位生長納米碳；所述的納米碳為碳納米管、碳納米球、碳纖維、無定形碳中的一種或多種，以重量百分比計，納米碳占總重量的0.1～10％。

2.如權(quán)利要求1所述的所述的磷酸鐵鋰/納米碳復合材料，其特征在于：LiFePO₄/C納米顆粒的團聚體顆粒尺寸為0.5μm～30μm。

3.如權(quán)利要求1所述的所述的磷酸鐵鋰/納米碳復合材料，其特征在于：LiFePO₄顆粒的晶粒尺寸為20nm～300nm。

4.如權(quán)利要求1所述的所述的磷酸鐵鋰/納米碳復合材料，其特征在于：碳納米管、碳纖維的直徑為10nm～100nm，長度為50nm～20μm；碳納米球的直徑為30nm～500nm。

5.一種磷酸鐵鋰/納米碳復合材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將鋰源化合物、鐵源化合物、磷源化合物按照Li∶Fe∶P＝1～1.05∶1∶1的摩爾比稱量后置于球磨罐中，加入球磨介質(zhì)球磨，混合均勻后得到組成均勻的前驅(qū)體漿料；將前驅(qū)體漿料干燥后得到前驅(qū)體粉末；

2)將制備好的前驅(qū)體粉末送入具有氣體保護功能的焙燒設備中，通入碳源氣體或碳源氣體和惰性氣體的混合氣體，按照一定的焙燒制度進行焙燒，冷卻后得到磷酸鐵鋰/納米碳復合材料；

所述的焙燒制度為：按照1～30℃/min的升溫速率加熱，在250℃～600℃的范圍內(nèi)保溫10min～1000min后按照1～50℃/min的降溫速率冷卻。

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述的鋰源化合物為氫氧化鋰、碳酸鋰、磷酸鋰、硝酸鋰、磷酸二氫鋰、磷酸氫二鋰中的一種或多種。

7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述的磷源化合物為磷酸鐵、磷酸二氫鋰、磷酸二氫銨、磷酸氫二鋰、磷酸中的一種或多種。

8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述的鐵源化合物為三氧化二鐵、四氧化三鐵、磷酸鐵、硝酸鐵中的一種或多種。

9.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述的碳源氣體為除包含碳元素外，還包含氫和/或氧元素，在600℃下為氣態(tài)化合物，并且在250℃～600℃能與Fe³⁺反應得到Fe²⁺，反應中有單質(zhì)碳的析出的氣體。