[发明专利]一种高性能锂离子电池正极FeF3复合材料的制备方法

摘要

本发明提供一种锂离子动力电池用正极FeF3复合材料的制备方法，制备的FeF3为三维有序大孔结构，其表面被导电高分子均匀包覆。本发明采用聚苯乙烯作为硬模板合成三维有序大孔结构，然后通过原位聚合的方法实现导电高分子的包覆。与传统的碳包覆相比，这种新颖的包覆方法既不需高温条件，也不产生二氧化碳，具有低成本、环保等优点。FeF3三维有序大孔结构与导电高分子包覆的双重结合使得其作为锂离子电池负极材料具有较高的放电容量和良好的循环稳定性。

主权项

一种锂离子动力电池用正极FeF3复合材料的制备方法，所述锂离子动力电池用正极FeF3复合材料的制备工艺步骤为：(1)FeF3·3H2O的合成步骤：A)按照FeCl3与NaOH摩尔比1∶3配制混合溶液，并使NaOH溶液质量过量10％，强烈搅拌20～40分钟，得到的沉淀物离心分离；B)将步骤A)中的沉淀物加入到过量的HF中，室温下连续搅拌10～14小时，将得到的溶液置于冰箱中冷冻，而后进行冻干处理，即得到FeF3·3H2O；(2)三维有序大孔结构FeF3·3H2O的合成步骤：A)将得到的FeF3·3H2O溶于甲醇与水的混合溶液中，其中FeF3·3H2O的浓度为100～300mg/mL；B)将聚苯乙烯(PS)胶晶浸泡在上述溶液中1～5小时，真空抽滤掉多余的溶液；C)将得到的样品烘干，温度50～70℃，时间10～14小时；D)干燥后的样品浸泡在甲苯中8～14小时，离心分离；E)在氩气中煅烧除去多余的水分，其中煅烧温度为100～200℃，时间为2～10小时。(3)聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)包覆的三维有序大孔结构FeF3的合成步骤：A)按1mL乙醇比20mg LiTFSI的比例，将LiTFSI溶于乙醇，其中所用装置为有盖培养皿；B)按乙烯二氧噻吩(EDOT)与FeF3质量比1∶4加入上述培养皿中；C)将培养皿置于烘箱中以便溶剂挥发，烘箱温度为50～70℃，时间为1.5～3小时；D)将上述混合物用乙醇过滤，在真空干燥箱中烘干，烘干温度为50～70℃，时间为10～20小时。