[發明專利]一種制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法

有效

• 申請號: 201410212133.5
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103985867A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 劉興泉;張崢;吳玥;趙紅遠;劉一町
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

1.一種制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.按照摩爾比Li：Fe：Si＝2:1:1分別稱取鋰源、鐵源和硅源，并添加0～15％wt理論所得硅酸鐵鋰質量的無機碳源；將原料的混合物按照(5～10)：1的料球比加入分散劑進行球磨處理，轉速為200～500r/min，球磨時間為2～20h，取出漿料干燥、研磨制得前驅體粉末；

步驟2.將前驅體粉末置于石英舟內，放入管式爐中，通入保護氣體和有機碳源，控制保護氣體中有機碳源的含量為0.05～0.25g/cm³，以2～20℃/min的升溫速率升溫至300～500℃預燒2～6小時，停止有機物通入，自然冷卻至室溫；

步驟3.將步驟2制得預燒樣品研磨均勻，重新放入管式爐中通入保護氣體，以2～20℃的升溫速率升溫至600～800℃保溫5～15小時，冷卻至室溫即得到碳包覆硅酸鐵鋰復合材料。

2.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，所述鋰源為碳酸鋰、氫氧化鋰、乙酸鋰、草酸鋰中的一種或幾種的混合物。

3.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，所述鐵源為草酸亞鐵、三氧化二鐵、硝酸鐵、硅酸鐵中的一種。

4.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，所述硅源為二氧化硅、正硅酸乙酯、無定形硅氧化物中的一種。

5.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，所述無機碳源為活性炭、碳凝膠、碳分子篩、碳納米管、石墨烯中的一種或幾種的混合物。

6.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，所述有機碳源為乙醇、甲醇、苯、甲苯、苯酚、乙炔中的一種。

7.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，步驟1中所述的干燥采用紅外線干燥或噴霧干燥，其中，紅外線干燥烘干溫度60～120℃；噴霧干燥進料口溫度為150-200℃，出料口溫度為60-100℃。

8.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，所述球磨處理采用的球磨容器和磨球采用瑪瑙或鋯石材質，使用的分散劑為無水乙醇、蒸餾水或丙酮。

9.按權利要求1所述制備碳包覆硅酸鐵鋰復合材料的方法，其特征在于，所述保護氣體為氮氣、氬氣或二氧化碳中的一種。