煅烧60分钟，随炉冷却得到碳-石墨烯双重修饰的磷酸铁锂正极材料，其振实密度达到1.75g/cm3。
[0024]实施例3:
[0025]a.一次喷雾干燥制备内核材料:以硝酸锂、醋酸亚铁、磷酸二氢锂为原料，按照化学计量比配料，置于氧化石墨烯分散液(其中内含氧化石墨烯量为磷酸铁锂质量的7%)中，加入柠檬酸为配位剂(其摩尔量为金属离子总摩尔量的I倍)，调节PH值为4，搅拌5小时后，在150°C下喷雾干燥，然后将所得粉末在氩气气氛中于750°C煅烧10小时，冷却研细，得到石墨烯修饰的磷酸铁锂内核材料。
[0026]b.二次喷雾干燥制备核壳结构的正极材料:将适量水杨糖(其所含碳的质量是内核材料质量的8%)溶于去尚子水中，加入内核材料，超声分散均勻后进行150°C喷雾干燥，所得粉末在氩气中500°C煅烧300分钟，随炉冷却得到碳-石墨烯双重修饰的磷酸铁锂正极材料，其振实密度达到1.71g/cm3。
[0027]实施例4:
[0028]a.一次喷雾干燥制备内核材料:以草酸锂、硝酸铁、磷酸三铵为原料，按照化学计量比配料，置于氧化石墨烯分散液(其中内含氧化石墨烯量为磷酸铁锂质量的10%)中，加入柠檬酸为配位剂(其摩尔量为金属离子总摩尔量的I倍)，调节PH值为6，搅拌2小时后，在250°C下喷雾干燥，然后将所得粉末在氩气气氛中于900°C煅烧3小时，冷却研细，得到石墨烯修饰的磷酸铁锂内核材料。
[0029]b.二次喷雾干燥制备核壳结构的正极材料:将适量果糖(其所含碳的质量是内核材料质量的20%)溶于去离子水中，加入内核材料，超声分散均匀后进行250°C喷雾干燥，所得粉末在氩气中600°C煅烧240分钟，随炉冷却得到碳-石墨烯双重修饰的磷酸铁锂正极材料，其振实密度达到1.52g/cm3。
[0030]实施例5:
[0031]a.一次喷雾干燥制备内核材料:以碳酸锂、三氧化二铁、磷酸为原料，按照化学计量比配料，置于氧化石墨烯分散液(其中氧化石墨烯量为磷酸铁锂质量的5%)中，加入柠檬酸为配位剂(其摩尔量为金属离子总摩尔量的I倍)，调节pH值为3，搅拌5小时，在200°C下喷雾干燥，然后将所得粉末在氩气气氛中于800°C煅烧6小时，冷却研细，得到石墨烯修饰的磷酸铁锂内核材料。
[0032]b.二次喷雾干燥制备核壳结构的正极材料:将适量蔗糖(其所含碳的质量是内核材料质量的15%)溶于去离子水中，加入内核材料，超声分散均匀后进行200°C喷雾干燥，所得粉末在氩气中750°C煅烧180分钟，随炉冷却得到碳-石墨烯双重修饰的磷酸铁锂正极材料，其振实密度达到1.66g/cm3。
[0033]利用上述方法制得的具有高振实密度的碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料，其正极材料具有核壳型结构，内核为石墨烯修饰的磷酸铁锂颗粒，外壳为无定形碳。
[0034]上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: a.一次喷雾干燥制备内核:按磷酸铁锂的化学计量比称取铁源、磷源和锂源，置于氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯量为磷酸铁锂质量的0.5%?10%，加入柠檬酸为配位剂，混合均匀，调节pH值为2?6之间，在100?250°C下喷雾干燥后于非氧化性气氛中550?900°C烧结I?20小时，冷却研细，得到石墨烯修饰的磷酸铁锂内核； b.二次喷雾干燥制备核壳结构的正极材料:称取一定量步骤a制得的磷酸铁锂内核，称取可溶于水的有机碳源，其称取按其所含碳质量是磷酸铁锂内核质量的0.5?20%计算；将碳源溶于去离子水中，加入步骤a制得的石墨烯修饰的磷酸铁锂内核材料，均匀分散，在100?250°C喷雾干燥后于非氧化性气氛中400?850°C烧结30?300分钟，随炉冷却得到碳-石墨烯双重修饰的磷酸铁锂材料。
2.如权利要求1所述的一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于锂源为碳酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、硝酸锂和草酸锂中的一种。
3.如权利要求1所述的一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于铁源为三氧化二铁、磷酸铁、草酸亚铁、醋酸亚铁和硝酸铁中的一种。
4.如权利要求1所述的一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于磷源为磷酸三铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢锂和磷酸中的一种。
5.如权利要求1所述的一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于的碳源为葡萄糖、聚乙二醇、蔗糖、果糖和水杨酸中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于的非氧化性气氛为氩气气氛或氩氢混合气氛。
【专利摘要】本发明一种公开了一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法，具体一次喷雾干燥制备内核和二次喷雾干燥制备核壳结构的正极材料两大步骤。本发明采用液相法可以保证原料在分子水平的混合，克服了固相球磨法中成分混合不均匀的问题；采用喷雾干燥法也克服了常规干燥时凝胶偏析造成的产物成分不均匀问题。此方法制备的磷酸铁锂颗粒被碳-石墨烯双重修饰，磷酸铁锂粒子均匀分散在碳导电网络中，具有优良的电子导电性和优异的电化学性能；喷雾干燥法产物为球形，具有较高的振实密度，振实密度可达1.5～2.0g/cm3，加工性能良好，适用于制备高功率型锂离子动力电池。
【IPC分类】H01M4-58, H01M4-62
【公开号】CN104600292
【申请号】CN201310524401
【发明人】岳鹏, 庞瑞卿, 马锐, 沈健民, 曹炬
【申请人】北京万源工业有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日