CN104393265B - 一种界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法 - Google Patents

一种界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，本发明采用协同自组织技术，将聚合物作为碳源前驱体，以实现对磷酸铁锂纳米颗粒形态尺寸的调控；进而利用溶液相分离技术将聚合物修饰的磷酸铁锂纳米颗粒沉积于石墨烯表面；高温炭化后获得的石墨烯-磷酸铁锂复合材料具有极高的正极活性材料比表面积。与传统导电颗粒与磷酸铁锂直接进行物理混合搭建导电通路的原理不同，本发明制备的石墨烯-磷酸铁锂复合正极材料界面之间通过聚合物炭化形成的强耦合连接可显著改善电极内部的电荷传输效率，进而实现锂电池正极材料性能的显著改善。

Description

一种界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池电极材料领域，具体是一种界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法。
背景技术
锂离子电池广泛应用于便携电子、计算通信、交通运输等诸多领域。锂离子电池的性能关键性地取决于电极的物理化学性质，其中，正极对整个电池性能的影响是决定性的。许多材料已经被用于锂电池的正极，包括钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)等。然而，自从1999年美国Texas大学J.B.Goodenough等人(USPatent591382de)提出磷酸铁锂(LiFePO4)可用于锂电池正极材料以来，其独特的结构和化学稳定性、廉价且环境友好、安全、长寿命等优势引起了人们的强烈兴趣。正极材料中采用的LiFePO4具有橄榄石型晶体结构，是由LiO6、FeO6八面体和PO4四面体组成的多氧阴离子网络。其中，(PO4)3-多阴离子中强的P-O共价键能够稳定氧，避免在充电过程中O2的释放，这使LiFePO4成为一种性能优异、稳定、安全的锂电池正极材料。
LiFePO4作为锂电池正极材料有高达170mAh/g的理论容量，但实际应用中的正极性能往往远低于这一理论值，且具有不佳的倍率性能。这源于LiFePO4有相对较慢的锂离子扩散系数(10-14～10-16cm2/s)和低的电子电导率(<10-9s/cm)。为了改进LiFePO4的锂离子扩散速率、提高电导率，人们已经尝试了不同途径，包括降低LiFePO4的颗粒尺寸至纳米尺度(如纳米片、纳米棒、纳米颗粒等)(Energy&EnvironSci,2008,1,621-638)、通过表面碳涂层和元素掺杂等方式改进其电荷传输效率、提高电导率(Energy&EnvironSci,2012,5,5163-5185)。中国专利CN103050696A公开了一种采用海藻酸和水热反应相结合制备碳涂覆的50～300nmLiFePO4正极材料的技术，改善了锂电池正极的高倍率性能和循环稳定性。此外，在LiFePO4正极材料中引入高导电性碳纳米材料也显示了良好的性能改善潜力。例如，中国专利CN103943864A公开了一种采用石墨烯薄膜包裹磷酸铁锂纳米晶体改善正极材料比容量、倍率和循环性能的方法。然而，此方法需采用高能球磨实现鳞片石墨的剥离。
纵观现有LiFePO4正极材料的发展，尚有以下问题亟待解决。首先，当LiFePO4颗粒尺寸降至纳米尺度，随着表面积急剧增大，颗粒聚集的倾向显著增强，团聚的纳米颗粒将严重阻碍锂离子的扩散与插层，延长锂离子的扩散路径，从而抑制正极材料倍率性能的改善；其次，当采用纳米碳材料对LiFePO4进行导电改性时，界面间电荷传输效率是至关重要的，现有的技术多采用物理共混或原位生长方式制备LiFePO4基纳米复合电极材料，LiFePO4纳米颗粒与导电碳材料之间的界面连接相对较弱，不利于改善正极材料内部的电荷传输效率；第三，现有的导电改性剂多采用价格较为昂贵的碳纳米材料，如导电炭黑、乙炔黑和碳纳米管，成本较高，发展低成本、高效率导电添加剂，尤其是能够与LiFePO4纳米颗粒形态控制、界面优化过程相结合的低成本、可规模化的技术路线仍是当前尚未解决的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对目前LiFePO4正极材料存在的问题，提供一种界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，该方法用一种全新的思路实现LiFePO4纳米颗粒的形态、界面结构的优化，以利于正极材料在使用过程中能够充分发挥其固有的物理化学特性。
为解决上述技术问题，本发明技术方案是提供界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将石墨烯和分子量在400～100000的水溶性聚合物按重量比为1：1加入水或有机溶剂中，搅拌得悬浮液；
(2)、分别将含铁源、磷源和锂源的原料按摩尔比为1：(1～1.5)：(2.7～3)溶于水或有机溶剂中，按顺序加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后在180℃条件下反应2～24小时，冷却至室温，收集沉淀，用水或乙醇洗涤，干燥得石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于惰性气体氛围下650℃炭化3～10小时，即可获得界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
所述的石墨烯是一种晶格结构完整、过滤成膜后的薄膜电导率大于100S/m的10层以内或厚度小于3nm的二维碳膜。
所述的水溶性聚合物是聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)或聚丙烯腈(PAN)。
所述的有机溶剂是乙二醇或乙醇。
所述的含铁源的原料为硫酸亚铁、氯化亚铁、醋酸亚铁或其含有结晶水的化合物。
所述的含锂源的原料为氢氧化锂、氯化锂、醋酸锂或其含有结晶水的化合物。
所述的含磷源的原料为质量浓度大于60％的浓磷酸或磷酸二氢铵。
所述的顺序是指：先加入含锂源的原料，再加入含磷源的原料，最后加入含铁源的原料；或者先加入含铁源的原料，再加入含磷源的原料，最后加入含锂源的原料。
所述的石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒中LiFePO4所占的比重(即LiFePO4的质量分数)为：80wt％～95wt％。
本发明采用协同自组织技术，将聚合物作为碳源前驱体，以实现对磷酸铁锂纳米颗粒形态尺寸的调控；进而利用溶液相分离技术将聚合物修饰的磷酸铁锂纳米颗粒沉积于石墨烯表面；高温炭化后获得的石墨烯-磷酸铁锂复合材料具有极高的正极活性材料比表面积。与传统导电颗粒与磷酸铁锂直接进行物理混合搭建导电通路的原理不同，本发明制备的石墨烯-磷酸铁锂复合正极材料界面之间通过聚合物炭化形成的强耦合连接可显著改善电极内部的电荷传输效率，进而实现锂电池正极材料性能的显著改善。
本发明将制备好的LiFePO4纳米颗粒在惰性气体氛围下高温处理，使原本形成的不完善晶格结构进一步完善。同时，高温处理将辅助LiFePO4纳米颗粒沉积的聚合物转化为部分包覆在纳米颗粒表面的碳涂层，以实现二者之间的强耦合界面，促进电荷传输效率，改善正极材料的内部电导率以及最终的锂离子电池宏观性能。为确保LiFePO4晶格结构中有利于锂离子扩散的通道形成，炭化温度控制在650℃，且在惰性气体氛围中完成，炭化时间为3～10小时。
石墨烯一方面避免了LiFePO4纳米颗粒形成聚集，另一方面也为改善LiFePO4纳米颗粒的导电性提供了有效途径，尤其是二者之间的强耦合界面允许电极有更高的电荷传输效率，能够降低正极的内部电阻。与传统碳膜包覆技术不同，本发明的LiFePO4纳米颗粒是通过强耦合界面镶嵌在石墨烯表面，且与石墨烯能够通过部分包覆的多孔碳涂层形成紧密接触，LiFePO4纳米颗粒有更多的锂离子可进入比表面积，降低的颗粒尺寸使得锂离子在充放电过程中有更短的扩散距离(相对于聚集的纳米颗粒和微米颗粒而言)，因而，将显著改善LiFePO4正极的充放电速度以及倍率和循环性能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)石墨烯是高度导电的二维纳米晶体材料，其导电性能显著优于有机分子炭化后形成的碳膜。而且，其巨大的比表面积对于液相沉积纳米尺寸的LiFePO4颗粒具有良好的诱导效应。与现有技术采用石墨烯对LiFePO4颗粒进行包覆不同(石墨烯包裹着彼此聚集在一起的纳米颗粒)，沉积在石墨烯表面的LiFePO4纳米颗粒是单个分离的，具有更大的可进入活性比表面积，有利于改善锂离子的扩散效率，提高正极材料的倍率和循环寿命。
(2)LiFePO4纳米颗粒与石墨烯之间的强耦合界面不仅促进了电极充放电过程中的电荷转移速度，也可强化电极材料的结构稳定性，避免因操作过程造成的纳米颗粒脱落和聚集。
(3)相比于昂贵的乙炔黑和碳纳米管，石墨烯具有良好的价格优势，而且，本发明制备的石墨烯-LiFePO4纳米复合材料可实现石墨烯颗粒级别上的分散均匀性，即通过流体诱导方式成膜后可形成致密的堆积，有助于提高正极材料的堆积密度，改善电极的比容量。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对发明作进一步说明。此处所描述的具体实施方式仅以解释发明，并不用于限定本发明的保护范围。
实施例1：
(1)、将石墨烯和聚乙烯亚胺(PEI)按重量比为1：1加入乙二醇中，搅拌得悬浮液；
(2)、将2.7摩尔份LiOH·H2O加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后，缓慢加入1.5摩尔份H3PO4进行酸碱中和反应，搅拌1小时后加入1摩尔份FeSO4·7H2O的乙二醇溶液，搅拌30min后转入高压反应釜中，在180℃条件下反应10小时，冷却至室温，收集沉淀，用乙醇洗涤、干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化3小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极材料粉末与5wt％聚偏二氟乙烯(PVDF)在有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合均匀，然后将其均匀涂渍于铜箔表面，并于65℃下干燥5小时。之后，上述电极进一步被压实、并于120℃真空干燥10小时。将上述电极、液体电解质(1MLiPF6溶解于体积比为1：1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯混合溶剂中)、微孔聚丙烯隔离膜和金属锂负极于氩气填充的手套箱中组装成电池。选择充电速度0.5库仑，在2.3～4.2V电压范围和各种放电速度下进行电池性能测试。测得上述正极材料在0.1库伦时放电容量165mAh/g，当电流密度增加至20库伦时，放电容量逐步降低，但当电流密度再次返回至0.1库仑时，放电容量仍保留99％以上。
实施例2：
(1)、将石墨烯和聚乙烯亚胺(PEI)按重量比为1：1加入乙二醇中，搅拌得悬浮液；
(2)、将1摩尔份FeSO4·7H2O的乙二醇溶液加入到上述悬浮液中，搅拌下缓慢加入1.5摩尔份H3PO4进行酸碱中和反应，搅拌1小时后加入2.7摩尔份LiOH·H2O的乙二醇溶液，搅拌30min，得到粘稠的黑色悬浮液，将黑色悬浮液转入高压反应釜中，在180℃条件下反应10小时，冷却至室温，收集黑色沉淀，用去离子水或乙醇洗涤、干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化3小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为138mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有98％以上的容量保留。
实施例3：
(1)、将石墨烯和聚甲基吡咯烷酮(PVP)按重量比为1：1加入去离子水中，搅拌得稳定的均相悬浮液；
(2)、将1摩尔份FeSO4·7H2O的水溶液加入到上述悬浮液中，搅拌下缓慢加入1摩尔份H3PO4，搅拌30min后加入3摩尔份LiOH的水溶液，在180℃条件下进行剧烈搅拌反应2小时，冷却至室温，过滤，得到共沉淀前驱体，用去离子水洗涤后再在80℃条件下干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氮气氛围下650℃炭化10小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为159mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有99％以上的容量保留。
实施例4：
(1)、将石墨烯和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)按重量比为1：1加入乙二醇中，搅拌得悬浮液；
(2)、将2.7摩尔份LiOH·H2O加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后，缓慢加入1.5摩尔份H3PO4进行酸碱中和反应，搅拌1小时后加入1摩尔份FeSO4·7H2O的乙二醇溶液，搅拌30min后转入高压反应釜中，在180℃条件下反应10小时，冷却至室温，收集沉淀，用去离子水或乙醇洗涤、干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化3小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为160mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有99％以上的容量保留。
实施例5：
(1)、将石墨烯和聚丙烯酰胺(PAM)按重量比为1：1加入乙二醇中，搅拌得悬浮液；
(2)、将2.7摩尔份LiOH·H2O加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后，缓慢加入1.5摩尔份H3PO4进行酸碱中和反应，搅拌1小时后加入1摩尔份FeSO4·7H2O的乙二醇溶液，搅拌30min后转入高压反应釜中，在180℃条件下反应10小时，冷却至室温，收集沉淀，用去离子水或乙醇洗涤、干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化3小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为151mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有99％以上的容量保留。
实施例6：
(1)、将石墨烯和聚乙烯亚胺(PEI)按重量比为1：1加入去离子水中，搅拌得稳定的均相悬浮液；
(2)、将1摩尔份FeSO4·7H2O的水溶液加入到上述悬浮液中，搅拌下缓慢加入1摩尔份H3PO4，搅拌30min后加入3摩尔份LiOH的水溶液，在180℃条件下剧烈搅拌反应2小时，冷却至室温，过滤，得到共沉淀前驱体，用去离子水洗涤后再在80℃条件下干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化10小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为158mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有99％以上的容量保留。
实施例7：
(1)、将石墨烯和聚丙烯酰胺(PAM)按重量比为1：1加入去离子水中，搅拌得稳定的均相悬浮液；
(2)、将1摩尔份FeSO4·7H2O的水溶液加入到上述悬浮液中，搅拌下缓慢加入1摩尔份H3PO4，搅拌30min后加入3摩尔份LiOH的水溶液，在180℃条件下剧烈搅拌反应2小时，冷却至室温，过滤，得到共沉淀前驱体，用去离子水洗涤后再在80℃条件下干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化10小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为157mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有99％以上的容量保留。
实施例8：
(1)、将0.5g石墨烯和0.5g聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)加入40mL碱性去离子水(pH＝10)中，搅拌得稳定的均相悬浮液；
(2)、将27g六水氯化铁(FeCl3·6H2O)和12g磷酸二氢铵(NH4H2PO4)加入到上述悬浮液中，室温搅拌2小时后，离心分离，并用去离子水和乙醇洗涤多次，于65℃空气中干燥5小时，得到沉积于石墨烯表面的无定型二水磷酸铁(FePO4·2H2O)粉末；
(3)取1.87g上述二水磷酸铁(FePO4·2H2O)粉末、0.78g二水氯化锂(LiCl·2H2O)和2mL肼的水溶液(1.6M)分散于20mL乙醇中，搅拌均匀后加入50mL含聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热釜中，于180℃反应24小时后冷却至室温，过滤洗涤后，于65℃下干燥，得晶体结构有待完善的石墨烯-LiFePO4复合纳米粉末；
(4)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氮气氛围下650℃炭化10小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为158mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有99％以上的容量保留。
实施例9：
(1)、将0.5g石墨烯和0.5g聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)加入40mL去离子水和乙醇的混合溶剂中(水和乙醇的体积比为1:1)，搅拌得稳定的均相悬浮液；
(2)、将8.7g醋酸亚铁(Fe(C2H3O2)2)和3.3g醋酸锂(LiC2H3O2)加入到上述悬浮液中，搅拌3小时后，加入6g质量浓度在60％以上的浓磷酸，搅拌6小时后，过滤、并用水和乙醇洗涤，于65℃下干燥，得石墨烯-LiFePO4复合纳米粉末；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氮气氛围下650℃炭化10小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为157mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有98％以上的容量保留。
实施例10：
(1)、将石墨烯加入乙二醇中，搅拌得悬浮液；
(2)、将2.7摩尔份LiOH·H2O加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后，缓慢加入1.5摩尔份H3PO4进行酸碱中和反应，搅拌1小时后加入1摩尔份FeSO4·7H2O的乙二醇溶液，搅拌30min后转入高压反应釜中，在180℃条件下反应10小时，冷却至室温，收集沉淀，用去离子水或乙醇洗涤、干燥，得到石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化3小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为131mAh/g，且经过高电流密度充放电后有90％的容量保留。
实施例11：
(1)、将聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)加入乙二醇中，搅拌得悬浮液；
(2)、将2.7摩尔份LiOH·H2O加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后，缓慢加入1.5摩尔份H3PO4进行酸碱中和反应，搅拌1小时后加入1摩尔份FeSO4·7H2O的乙二醇溶液，搅拌30min后转入高压反应釜中，在180℃条件下反应10小时，冷却至室温，收集沉淀，用去离子水或乙醇洗涤、干燥，得到PVP-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将PVP-LiFePO4复合纳米颗粒于氩气氛围下650℃炭化3小时，即可获得黑色的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末。
性能测试：将上述制备的正极粉末用与实施例1相同的电池组装和测量方法进行性能测试，测得电极材料在0.1库仑电流密度下放电容量为101mAh/g，且经过高电流密度充放电后仍有82％的容量保留。
需要说明的是：实施例10和实施例11都是对比例，目的在于用实例证明本发明制备的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料与其它磷酸铁锂复合材料(只含有石墨烯或只含有聚合物)相比具有明显优势。

Claims (5)

1.一种界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将石墨烯和分子量在400～100000的水溶性聚合物按重量比为1：1加入水或有机溶剂中，搅拌得悬浮液；
(2)、分别将含铁源、磷源和锂源的原料按摩尔比为1：(1～1.5)：(2.7～3)溶于水或有机溶剂中，按顺序加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后在180℃条件下反应2～24小时，冷却至室温，收集沉淀，用水或乙醇洗涤，干燥得石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒；
(3)将石墨烯-LiFePO4复合纳米颗粒于惰性气体氛围下650℃炭化3～10小时，即可获得界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料粉末；
所述的有机溶剂是乙二醇或乙醇；
所述的顺序是指：先加入含锂源的原料，再加入含磷源的原料，最后加入含铁源的原料；或者先加入含铁源的原料，再加入含磷源的原料，最后加入含锂源的原料。
2.根据权利要求1所述的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的含磷源的原料为质量浓度大于60％的浓磷酸或磷酸二氢铵。
3.根据权利要求1所述的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的含铁源的原料为硫酸亚铁、氯化亚铁、醋酸亚铁或其含有结晶水的化合物中的一种。
4.根据权利要求1所述的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的含锂源的原料为氢氧化锂、氯化锂、醋酸锂或其含有结晶水的化合物中的一种。
5.根据权利要求1所述的界面强耦合石墨烯-磷酸铁锂纳米复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的水溶性聚合物是聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇或聚丙烯腈中的一种。
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