[发明专利]一种具有高寿命的锂电池正极复合材料

权利要求书

1.一种具有高寿命的锂电池正极复合材料，其特征在于，利用水热合成法合成纳米LiFePO₄，与中空结构的碳球结合，通过壳层进入中空结构的内部，得到一种碳包的锂电池正极复合材料，其合成方法包括以下步骤：

（1）将2.78g的 FeSO₄•7H₂O溶解在10mL的去离子水中，在磁力搅拌下加入30mL的无水乙醇，搅拌10-15分钟后加入0.42g的LiOH·H₂O，在磁力搅拌器下搅拌溶解，然后加入2.57g的(NH₄)₃PO₄·3H₂O，继续搅拌10-15分钟，至均一状态，对其进行加热，蒸发除去无水乙醇；

（2）将除去无水乙醇的溶液倒入容积为50mL的特氟纶高压器中，设定反应温度为150-170℃，反应时间为10-12 h，反应结束后冷却至室温，得到静置沉淀，倒出上面澄清液体，然后用去离子水和无水乙醇对沉淀物洗涤8-10次，在真空干燥箱中干燥6-8h，干燥温度为50-60℃，得到LiFePO₄ 粉末，转移到马弗炉中煅烧5-6小时即得纳米LiFePO₄ ；

（3）将得到的纳米LiFePO₄溶于20mL的无水乙醇中，在磁力搅拌下滴加0.2mL的质量浓度为35%盐酸，搅拌3-5分钟后，向上述体系中添加0.3-0.5克的碳球，搅拌均匀后转入容积为50mL的特氟纶高压器中，设定反应温度为170-180℃，反应时间为8-10 h，得到产物，用去离子水和无水乙醇对产物洗涤8-10次，在真空干燥箱中干燥6-8h，干燥温度为50-60℃，即得所述复合材料。

2.如权利要求1所述一种具有高寿命的锂电池正极复合材料，其特征在于，所述中空结构的碳球制备方法为：将8g的葡萄糖溶解在80mL的去离子水中，搅拌溶解至澄清液，转移到100mL的反应釜中，在160-180℃下反应8-10小时，得到产物，先用去离子水洗涤3-5次，再用无水乙醇洗涤2-3次，在真空干燥箱中干燥3-5h，干燥温度为55-60℃，得到黑色的碳球。

3.如权利要求1所述一种具有高寿命的锂电池正极复合材料，其特征在于，步骤（2）和（3）中去离子水和无水乙醇洗涤方法为：使用超声波清洗仪先用去离子水洗涤4-6次，再用无水乙醇洗涤2-4次，每次超声时间为50-60s。

4.如权利要求1所述一种具有高寿命的锂电池正极复合材料，其特征在于，步骤（2）中马弗炉的升温速度为每分钟升温3-5℃，直至升温到760-800℃。

5.如权利要求1或2所述一种具有高寿命的锂电池正极复合材料，其特征在于，所述中空结构的碳球粒径大小为100-120纳米。