CN103545514A - 一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料及其制备方法 - Google Patents

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蒋森
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Abstract

本发明公开了一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：磷酸铁锂500、石墨烯3-4、碳纳米管2-3、硼酸锌4-5、硅烷偶联剂KH-5502-3、改性银粉4-5、水适量；本发明改性磷酸铁锂电池材料工艺先进，原材料来源广泛，价格低廉，具有放电容量大，无毒性，不造成环境污染，寿命长等优点，保证了动力电池产业化的一致性和续航能力。

Description

一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学能源材料领域，特别是一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料及其制备方法。
背景技术
磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。目前现有技术，磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极材料有其独特的优点 ：（1）相对较高的理论比容量 170mAh/g ；（2）好的热稳定性和化学稳定性；（3）低成本，低毒性和好的安全性能；（4）循环寿命长。但由于磷酸铁锂存在电导率低和锂离子传导率低的缺陷，从而导致电池的低温性能差和倍率放电性能差。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料，由下列重量份的原料制成：磷酸铁锂500、石墨烯3-4、碳纳米管2-3、硼酸锌4-5、硅烷偶联剂KH-550 2-3、改性银粉4-5、水适量；
所述改性银粉由下列重量份的原料制成：银粉100、纳米碳1-2、六偏磷酸钠1-2、硅烷偶联剂KH-550 1-2、二硼化钛2-3、V2O5 3-4、SnO21-2、B2O3 5-7、ZrO21-2；将各原料混合均匀，加热至50-55℃，研磨1-2小时，分散均匀成粉体，送入煅烧炉中在450-480℃下烧结2-3小时即得。
本发明所述石墨烯改性的磷酸铁锂材料，由以下具体步骤制成：将除改性银粉外的其它原料混合，加入适量水，研磨2-3小时得到200-400目浆料，喷雾干燥，烘干后，与改性银粉混合，加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉，搅拌均匀，在10-15Mpa压力下压制成坯，放入煅烧炉中在720-750℃下煅烧4-5小时，取出，冷却，粉碎成300-400目粉末即可。
本发明的有益效果是：本发明改性磷酸铁锂电池材料工艺先进，原材料来源广泛，价格低廉，具有放电容量大，无毒性，不造成环境污染，寿命长等优点，保证了动力电池产业化的一致性和续航能力。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
本例采用201010226073.4一种磷酸铁锂纳米材料的制备方法专利技术制备的磷酸铁锂材料。
一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：磷酸铁锂500、石墨烯3、碳纳米管2、硼酸锌4、硅烷偶联剂KH-550 2、改性银粉4、水适量；
所述改性银粉由下列重量份（公斤）的原料制成：银粉100、纳米碳1、六偏磷酸钠2、硅烷偶联剂KH-550 1、二硼化钛2、V2O5 3、SnO21、B2O3 7、ZrO21；将各原料混合均匀，加热至50-55℃，研磨1-2小时，分散均匀成粉体，送入煅烧炉中在450-480℃下烧结2-3小时即得。
本发明所述石墨烯改性的磷酸铁锂材料，由以下具体步骤制成：将除改性银粉外的其它原料混合，加入适量水，研磨2-3小时得到200-400目浆料，喷雾干燥，烘干后，与改性银粉混合，加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉，搅拌均匀，在10-15Mpa压力下压制成坯，放入煅烧炉中在720-750℃下煅烧4-5小时，取出，冷却，粉碎成300-400目粉末即可。
本发明的磷酸铁锂正极材料，其首次放电容量达165 mAh/g ；其充放电平台相对锂电极电位为3.5V 左右，初始放电容量超过179mAh/g，100 次充放电循环后容量约衰减2.7％左右。

Claims (2)

1.一种石墨烯改性的磷酸铁锂材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：磷酸铁锂500、石墨烯3-4、碳纳米管2-3、硼酸锌4-5、硅烷偶联剂KH-550 2-3、改性银粉4-5、水适量；
所述改性银粉由下列重量份的原料制成：银粉100、纳米碳1-2、六偏磷酸钠1-2、硅烷偶联剂KH-550 1-2、二硼化钛2-3、V2O5 3-4、SnO21-2、B2O3 5-7、ZrO21-2；将各原料混合均匀，加热至50-55℃，研磨1-2小时，分散均匀成粉体，送入煅烧炉中在450-480℃下烧结2-3小时即得。
2.根据权利要求1所述石墨烯改性的磷酸铁锂材料，其特征在于，由以下具体步骤制成：将除改性银粉外的其它原料混合，加入适量水，研磨2-3小时得到200-400目浆料，喷雾干燥，烘干后，与改性银粉混合，加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉，搅拌均匀，在10-15Mpa压力下压制成坯，放入煅烧炉中在720-750℃下煅烧4-5小时，取出，冷却，粉碎成300-400目粉末即可。
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