[發(fā)明專利]一種具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料

在審

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• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107845792A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許東偉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市毓豐新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 廣東德而賽律師事務(wù)所44322
• 代理人: 葉秀進(jìn)

1.一種具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于：所述正極材料具有核殼結(jié)構(gòu)，其中，核結(jié)構(gòu)的材料為磷酸鐵鋰，殼結(jié)構(gòu)的材料為石墨烯，并且所述石墨烯上形成有孔結(jié)構(gòu)，所述孔結(jié)構(gòu)的孔徑為5nm-100nm，所述正極材料的比表面積為30-300㎡/g。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于：所述磷酸鐵鋰的粒徑為1μm-5μm，所述石墨烯的厚度為10nm-100nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于，所述正極材料的制備方法至少包括如下步驟：

第一步，將去離子水與鋰鹽、磷酸鐵、蔗糖混合并充分?jǐn)嚢璧玫交旌衔顰；

第二步，將去離子水與石墨烯混合制得石墨烯分散液，再將混合物A緩慢加入到石墨烯分散液中，充分?jǐn)嚢璧玫交旌衔顱；

第三步，將混合物B在超聲條件下分散1h~2h，然后噴霧干燥制得磷酸鐵鋰/石墨烯前驅(qū)體；

第四步，將磷酸鐵鋰/石墨烯前驅(qū)體置于惰性氣體中，以1℃/min~10℃/min的升溫速率，升溫到600℃~800℃并保溫6h~12h，冷卻至室溫即制得具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于，第一步所述鋰鹽為碳酸鋰、乙酸鋰、檸檬酸鋰和硝酸鋰中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于，第一步中，所述鋰鹽中的鋰和所述磷酸鐵中的鐵的摩爾比為（0.98~1.02）：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于，第一步中，在混合物A中，鋰鹽的濃度為0.01 mol/L ~2mol/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于，第一步中，以質(zhì)量計(jì)，所述蔗糖的含量為理論磷酸鐵鋰產(chǎn)量的0.5%~1%。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于，第二步中，以質(zhì)量計(jì)，石墨烯的含量為理論磷酸鐵鋰產(chǎn)量的0.1%~2%。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多孔結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料，其特征在于，第四步中所述惰性氣體為氬氣和/或氮?dú)狻?/p>