[发明专利]一种水热法制备锂离子电池liFePO4/CNTs复合正极材料的方法

摘要

本发明提供一种水热法制备锂离子电池liFePO4/CNTs复合正极材料的方法，本发明通过将碳纳米管分散化，形成均匀分散的碳纳米管溶液，作为合成liFePO4的溶液；然后，加入合成liFePO4的原材料在碳纳米管分散的溶液中，让liFePO4在碳纳米管分散液中合成，最后得到高度分散的碳纳米管网络中充满liFePO4材料，形成性能优良的liFePO4/CNTs复合正极材料，本发明通过使用硫酸和硝酸的混合溶液和壳聚糖(CS)处理碳纳米管(CNTs)，增加碳纳米管的表面活性基团的碳纳米管，改善亲水性、使碳纳米管更容易分散，并在合成liFePO4的原料中加入碳纳米管，使生成的liFePO4颗粒均匀负载在碳纳米管上，壳聚糖使碳纳米管分散均匀，构建的三维骨架中，提高了导电性。

主权项

一种水热法制备锂离子电池liFePO4/CNTs复合正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、将CNTs加入一定体积比的硫酸与硝酸的混合溶液中，在40℃下搅拌回流8小时，用去离子水洗涤至中性后过滤、干燥，得到纯化和具有羟基(‑OH)和羧基(‑COOH)表面活性基团的碳纳米管，从而改善CNTs的亲水性、以及分散性；S2)、将壳聚糖(CS)溶于质量分数为1％的乙酸溶液中，超声30分钟，加入以上纯化的CNTs，磁力搅拌2小时，离心分离，然后用质量分数为1％的乙酸溶液洗去未反应的壳聚糖，在40℃真空干燥8小时，由于碳纳米管上的羧基与聚阳离子壳聚糖产生静电吸附作用，得到具有强大界面结合力的CNTs/CS产物；S3)、将上述的CNTs/CS产物分散到体积比为1：1的乙醇与水的混合溶液中，机械搅拌30分钟后，再超声搅拌20分钟，从而得到CNTs分散均匀的悬浊液；S4)、在上述悬浊液中加入适量的LiOH·H2O，搅拌至LiOH·H2O完全溶解，加入适量的FeSO4·7H2O和NH4H2PO4，充分搅拌均匀，得到糊状溶液；S5)、将以上糊状溶液倒入水热反应釜中，在温度为160℃条件下保温反应12小时，冷却至室温，得到反应产物，然后将反应产物用蒸馏水洗涤后干燥、研磨至均匀粉末得到LiFEPO4/CNTs复合正极材料产品。