[发明专利]一种用于便携式游戏机的锂离子电池的正极材料制备方法

权利要求书

1.一种用于便携式游戏机的锂离子电池的正极材料制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）前驱体的合成

将乙酸锂、硫酸亚铁铁和碳酸铵混合，其中，铁、锂、磷的用量的摩尔比为：Fe∶Li∶P＝1.0-1.2∶1.0-1.2∶1.0-1.1，混合均匀后，在反应容器中溶于去离子水，配成浓度为2-3mol/L的混合溶液，然后称取LiFePO₄理论质量4-7％的草酸以及取LiFePO₄理论质量4-5％的丙酮加入混合溶液中，搅拌均匀反应容器置于90-100℃水浴中，搅拌速率为300-400r/min，并进行超声分散，每次超声时间为15-20分钟，超声间隔为10-15分钟，超声次数为3-5次，然后直到把混合溶液蒸干得到前躯体，最后得到的前驱体置于红外干燥箱中进行干燥，干燥完毕后将前驱体取出研磨成粉末；

（2）制备多孔石墨烯材料

按石墨粉和浓硫酸的质量体积比（1-2）g：（2-3）ml将石墨粉分散到浓硫酸中，搅拌下加入双氧水，所加双氧水的体积是浓硫酸的2-3倍，搅拌1-2分钟，温度上升至40-45℃左右，加入浓硫酸体积2-3倍蒸馏水，搅拌40-50分钟，经过离心分离，用质量浓度5-7％盐酸溶液、蒸馏水和乙二醇反复洗涤后得到氧化石墨纳米材料；

将上述氧化石墨纳米材料配制15-20mg/mL的氧化石墨烯水溶液，将氧化石墨烯水溶液倒入聚四氟乙烯为内胆的不锈钢反应釜中，其中氧化石墨烯水溶液与聚四氟乙烯的体积比为3-4:5，将不锈钢反应釜密封置于鼓风干燥箱中干燥，然后将不锈钢反应釜自然冷却至室温，用过滤纸吸取溶液中的水份，得到的粉末置于真空干燥箱中充分干燥，球磨后得到多孔石墨烯材料；

（3）烧结得到LiFePO₄/石墨烯复合正极材料

将上述前躯体粉末和石墨烯粉末分别过200目筛后放入管式气氛炉中，其中石墨烯与前躯体粉末的质量比为3-5：100，在还原性气氛下以升温速率10-15℃/分钟加热至600-700℃，保温时间5-8小时，再以升温速率15-20℃/分钟加热至800-900℃，保温10-12小时，得到LiFePO4/石墨烯复合正极材料，其中还原气氛为体积流量比为1：5-8的氩气与氢气。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中所述红外干燥箱的功率为500-800W，照射时间为5-10小时。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中所述的干燥条件为在200-250°C条件下反应8-10小时。