[发明专利]一种分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有三维结构的分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料，其特征在于：所述正极材料具有三维分级多孔结构；其中，所述磷酸盐化学式为LiMPO₄，M为Fe、Co、Ni、Mn、Ti或V。

2.权利要求1所述的具有三维结构的分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取锂盐、金属盐或金属氧化物、磷酸盐或磷酸溶于水中，加入氧化石墨烯和柠檬酸，混匀，搅拌反应，得到溶胶；

（2）调pH至6-8，发生自组装反应；

（3）采用溶胶-凝胶法，在超声搅拌的条件下，40-80℃蒸发除去水分，烘干得磷酸盐-石墨烯凝胶前驱体；

（4）将磷酸盐-石墨烯凝胶前驱体研磨，于充满氮气氛的管式炉内350-450℃热处理1-5h；

（5）继续升温至600-900℃热处理5-10h，即得。

3.根据权利要求2所述的一种具有三维结构的分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述锂盐、金属盐或金属氧化物、磷酸盐或磷酸的摩尔比按照Li：M：PO₄^3-=（1～1.3）：（1～1.3）：1的摩尔比称取。

4.根据权利要求2所述的一种具有三维结构的分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述氧化石墨烯的加入量为产物中磷酸盐的质量的1/4-1/20；柠檬酸的加入量为产物中磷酸盐的质量的1/4-1/20。

5.根据权利要求2所述的一种具有三维结构的分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，反应温度为40-80℃，反应时间为1-2h。

6.根据权利要求2所述的一种具有三维结构的分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，反应温度为室温，反应时间为5-48h。

7.权利要求1所述的具有三维结构的分级多孔磷酸盐-石墨烯正极材料在制备锂离子二次电池中的应用。