[發明專利]一種具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310066466.7
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103107334A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張貴貞;胡曉青
• 申請（專利權）人: 河北力滔電池材料有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 馮舜英

1.一種具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料，其特征是：磷酸鐵鋰/碳材料的結構為：磷酸鐵鋰和碳層以間隔形式進行平面式排列，碳包裹在磷酸鐵鋰表面形成連續化分布；磷酸鐵鋰層的厚度為6-10um；碳層的厚度為1-3um。

2.根據權利要求1所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料，其特征是：磷酸鐵鋰/碳材料調制結構的磷酸鐵鋰層和碳層數量為10－200層。

3.一種具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：磷酸鐵鋰/碳材料的制備過程為：

（1）制備磷酸鐵鋰薄膜

不含碳的磷酸鐵鋰材料加入粘結劑混成漿料，涂布在光滑基體上制成薄膜，然后加熱蒸發掉溶劑；

（2）沉積碳膜

將附著在基體上的薄膜放入密閉的惰性氣體爐內，通入天然氣或甲烷氣，加熱使天然氣或甲烷氣裂解，在磷酸鐵鋰表面形成均勻連續的碳膜；

（3）重復形成磷酸鐵鋰薄膜和沉積碳膜

冷卻后，在此結構上重復步驟（1）再次涂布磷酸鐵鋰材料加入粘結劑混成的漿料，形成磷酸鐵鋰薄膜；重復步驟（2）再次沉積碳膜；

（4）制備成品

循環重復上述步驟，制成所需厚度和結構的調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料。

4.根據權利要求3所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：將不含碳的磷酸鐵鋰材料加入粘結劑混成漿料時，各組分質量百分比配方為磷酸鐵鋰40-80%，純凈水20-60%，粘結劑1-5%。

5.根據權利要求3所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：制備磷酸鐵鋰薄膜時，漿料采用10-20um后的刮刀間隙進行涂布，在光滑的基體上形成薄膜，薄膜干燥后厚度6-10um，干燥加熱溫度80-120℃，時間1-10小時。

6.根據權利要求3所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：沉積碳膜時，天然氣裂解溫度500-600℃，裂解時間0.5-4小時，碳膜厚度1-3um。

7.根據權利要求3所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：重復形成磷酸鐵鋰薄膜和沉積碳膜時，反復沉積的次數為10-50次，磷酸鐵鋰層數為10-50層，總厚度60-500um。

8.根據權利要求3所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：粘結劑為水溶性粘結劑羧甲基纖維素鈉或聚乙烯醇。

9.根據權利要求3所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：惰性氣體為氮氣或氬氣。

10.根據權利要求3所述的具有調制結構的磷酸鐵鋰/碳材料的制備方法，其特征是：光滑基體的材料為耐600℃的高溫玻璃、陶瓷或石英玻璃。