利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2016102641080
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:其步骤为:

(1)将NH4MPO4·H2O粉末溶解到去离子水中,于室温下进行剪切搅拌,然后将上层溶液进行离心、洗涤得到NH4MPO4·H2O纳米薄片;

(2)将高分子表面活性剂充分溶解在去离子水中并搅拌均匀,然后加入剥离好的NH4MPO4·H2O纳米薄片一起进行超声分散,通过离心洗涤得到表面活性剂包覆的NH4MPO4·H2O纳米薄片;

(3)将表面活性剂包覆的NH4MPO4·H2O纳米薄片超声分散在乙醇溶液中,然后再加入化学计量比的锂源,并置于高温高压反应釜中进行锂化反应;待反应完成后,将产物离心洗涤即得到碳包覆的LiMPO4纳米薄片正极材料;所得磷酸盐正极材料LiMPO4呈纳米片状结构,该纳米片状LiMPO4的厚度为3-8nm,且其表面包覆有一层均匀的碳层,其中,上述LiMPO4中M代表Fe、Mn或Co元素。

2.根据权利要求1所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中NH4MPO4·H2O粉末在去离子水中的浓度为0.05g/L–2g/L。

3.根据权利要求1所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的离心洗涤分为两步,第一步取上层液在300-500r/min下进行离心处理

5-15min后再取上层液在8000-12000r/min下进行离心20-60min;第二步是将第一步离心后得到的产物用乙醇离心洗涤,离心速率为6000-9000r/min,时间为20-60min,洗涤次数为3-

5次。

4.根据权利要求1所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中使用剪切搅拌器进行剪切搅拌,剪切搅拌器的功率为:200-500W,剪切搅拌的速率为10000-20000r/min,时间为5-24h。

5.根据权利要求1所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中的高分子表面活性剂为聚乙烯醇类、聚醚类、纤维素类、聚酯类和糖基类高分子中的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求5所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中NH4MPO4·H2O纳米薄片与高分子表面活性剂的质量比为1/5-1/20。

7.根据权利要求5所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中的锂源为硝酸锂、氯化锂、溴化锂、过氯酸锂及硫化锂中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求5所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中锂化反应的温度为300-500℃,反应时间为1-5h。

9.根据权利要求5所述的高倍率橄榄石型磷酸盐纳米薄片正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)和步骤(3)中超声分散的功率为80-200W,超声时间为2-6h;且步骤(2)和(3)中离心洗涤时先用去离子水洗3-5次然后再用乙醇洗3-5次,每次洗涤的离心速率为

5000-9000r/min,时间为10-30min。