纳米磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料的制备

孔令涌，尚伟丽，任 诚，黄少真

(1. 深圳市德方纳米科技股份有限公司，广东 深圳 518052； 2. 佛山市德方纳米科技有限公司，广东 佛山 528000)

纳米磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料的制备

孔令涌1，尚伟丽1，任 诚2，黄少真1

(1. 深圳市德方纳米科技股份有限公司，广东 深圳 518052； 2. 佛山市德方纳米科技有限公司，广东 佛山 528000)

以Fe(NO3)3·9H2O、LiNO3、NH4H2PO4和石墨烯为原料，用溶胶-凝胶法制备磷酸铁锂(LiFePO4)材料和LiFePO4/石墨烯复合材料。用XRD、拉曼光谱、SEM、透射电镜(TEM)及充放电测试，研究样品的晶体结构、形貌和电化学性能。样品具有典型的橄榄石结构，复合的石墨烯能减小LiFePO4的颗粒尺寸，石墨烯与LiFePO4能很好地融合在一起。LiFePO4/石墨烯复合材料的电化学性能较好：在2.0～3.8 V循环，0.2C和1.0C首次放电比容量分别为164 mAh/g和153 mAh/g，较LiFePO4提高了7 mAh/g。1.0C第100次循环的放电比容量为152 mAh/g，容量保持率为99%。

锂离子电池； 磷酸铁锂(LiFePO4)； 石墨烯； 电化学性能

较低的电子导电率和离子扩散系数，限制了磷酸铁锂(LiFePO4)材料的广泛使用。改善LiFePO4材料导电性能的方法主要是碳包覆、金属离子掺杂和颗粒纳米化等，尤其是碳包覆。不同的碳包覆原料和工艺，会生成不同结构的碳材料，产生不同的改性效果[1]。石墨烯是具有sp2杂化轨道的二维碳原子晶体，不仅具有电学性能优良、质量轻、导热性好和比表面积大的特点，还具有量子霍尔效应等性能，可在一定程度上提高LiFePO4材料的电子导电性[2]。

目前，关于石墨烯复合LiFePO4的研究，多采用固相法、溶胶-凝胶法、水(溶剂)热法及喷雾干燥法等制备LiFePO4/石墨烯复合材料，且石墨烯多采用氧化法制得。……