[发明专利]一种磷酸铁锂/纳米碳复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锂/纳米碳复合材料，其特征在于：该磷酸铁锂/纳米碳复合材料是由LiFePO₄/C纳米颗粒的团聚体构成的粉体；LiFePO₄颗粒表面原位生长纳米碳；所述的纳米碳为碳纳米管、碳纳米球、碳纤维、无定形碳中的一种或多种，以重量百分比计，纳米碳占总重量的0.1～10％。

2.如权利要求1所述的所述的磷酸铁锂/纳米碳复合材料，其特征在于：LiFePO₄/C纳米颗粒的团聚体颗粒尺寸为0.5μm～30μm。

3.如权利要求1所述的所述的磷酸铁锂/纳米碳复合材料，其特征在于：LiFePO₄颗粒的晶粒尺寸为20nm～300nm。

4.如权利要求1所述的所述的磷酸铁锂/纳米碳复合材料，其特征在于：碳纳米管、碳纤维的直径为10nm～100nm，长度为50nm～20μm；碳纳米球的直径为30nm～500nm。

5.一种磷酸铁锂/纳米碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将锂源化合物、铁源化合物、磷源化合物按照Li∶Fe∶P＝1～1.05∶1∶1的摩尔比称量后置于球磨罐中，加入球磨介质球磨，混合均匀后得到组成均匀的前驱体浆料；将前驱体浆料干燥后得到前驱体粉末；

2)将制备好的前驱体粉末送入具有气体保护功能的焙烧设备中，通入碳源气体或碳源气体和惰性气体的混合气体，按照一定的焙烧制度进行焙烧，冷却后得到磷酸铁锂/纳米碳复合材料；

所述的焙烧制度为：按照1～30℃/min的升温速率加热，在250℃～600℃的范围内保温10min～1000min后按照1～50℃/min的降温速率冷却。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂、磷酸锂、硝酸锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂中的一种或多种。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的磷源化合物为磷酸铁、磷酸二氢锂、磷酸二氢铵、磷酸氢二锂、磷酸中的一种或多种。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的铁源化合物为三氧化二铁、四氧化三铁、磷酸铁、硝酸铁中的一种或多种。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的碳源气体为除包含碳元素外，还包含氢和/或氧元素，在600℃下为气态化合物，并且在250℃～600℃能与Fe³⁺反应得到Fe²⁺，反应中有单质碳的析出的气体。