本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的制備方法、鋰離子電池正極、鋰離子電池。

背景技術(shù)：

新能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)崮艿龋捎谇鍧?、高效、可再生等?yōu)點(diǎn)而得到廣泛關(guān)注。然而，上述分散、非連續(xù)的能量很難被直接利用，通常需要儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)?；瘜W(xué)電源為當(dāng)今社會(huì)最常見(jiàn)的儲(chǔ)能體系之一。其中，鋰離子電池(libs)由于比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，成為化學(xué)電源的主要發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)以及航天航空等領(lǐng)域。正極材料作為動(dòng)力鋰離子電池的核心成分，其成本和性能將直接影響到電池整體的成本和性能。過(guò)渡金屬磷酸鹽具有儲(chǔ)鋰的開(kāi)放空間，是新型的鋰電正極材料。例如lifepo4，具有高比容量170mah/g，低成本，低毒性的優(yōu)點(diǎn)。但其電導(dǎo)率低(10^-9s/cm²)，鋰離子擴(kuò)散差(10^-14～10^-16cm²/s)，導(dǎo)致高倍率充放電時(shí)容量衰減很快。研究表明：石墨烯二維高比表面積的特殊結(jié)構(gòu)以及其優(yōu)異的電子傳輸能力，能有效改善正極材料的導(dǎo)電性能，提高鋰離子的擴(kuò)散傳輸能力。因此，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)異、價(jià)格低廉的高穩(wěn)定性復(fù)合材料正極材料是鋰離子電池研究的重點(diǎn)。

石墨烯作為先進(jìn)的碳材料，由于其優(yōu)越的電子導(dǎo)電性、大的比表面積以及特殊的二維結(jié)構(gòu)而被認(rèn)為是復(fù)合電極材料的理想組分。三維石墨烯是由碳的單原子層堆垛形成，具有超低密度、高表面積、高導(dǎo)熱、耐高溫、耐腐蝕、延展性和柔韌性好等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)隨著對(duì)石墨烯的深入研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯的良好導(dǎo)電性對(duì)提高鋰離子電池的性能具有重要的作用。三維石墨烯提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性和分散性，電解液與電極材料活性物質(zhì)能充分接觸，從而進(jìn)一步提高了三維石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)性能。

lifepo4在自然界中以磷鐵鋰礦的形式存在，屬于正交晶系，空間群為pmnb。每個(gè)晶胞中有4個(gè)磷酸鐵鋰單元，其晶胞參數(shù)為:a＝0.6008nm，b＝1.0324nm，c＝0.4694nm。磷酸鐵鋰具有穩(wěn)定的、有序的橄欖石型結(jié)構(gòu)即：晶體結(jié)構(gòu)中氧原子以略微扭曲的六方緊密堆積方式排列，其中fe與li分別位于氧原子八面體中心，形成feo6八面體和lio6八面體。p處于氧原子四面體中心位置，形成了po4四面體，形成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的三位空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過(guò)共價(jià)鍵的連接，因而，磷酸鐵鋰作為正極材料具有良好的熱穩(wěn)定性和安全性，特別適合大規(guī)模應(yīng)用。然而倍率性能差限制了它的實(shí)際應(yīng)用，這是由它自身慢的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和低的電子電導(dǎo)率所決定的。目前，大多采用表面導(dǎo)電層包覆、離子摻雜和優(yōu)化形貌等方法來(lái)解決該問(wèn)題。近期的研究工作表明，將鋰離子電池電極材料和石墨烯復(fù)合可以有效地提升材料的電子導(dǎo)電性，改善材料的倍率性能。因此構(gòu)建磷酸鐵鋰/石墨烯三維結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，利用石墨烯柔韌的網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)改善電極材料的導(dǎo)電性能，可以提高材料的倍率性能。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(公開(kāi)號(hào)cn105514366a)“一種氮摻雜石墨烯復(fù)合lifepo4鋰離子電池正極材料的制備方法”公布了一種氮摻雜石墨烯復(fù)合lifepo4材料的合成方法，需要經(jīng)過(guò)冷凍干燥和兩步高溫處理，耗能大，且lifepo4在石墨烯上分布均一性差，難以大規(guī)模合成。例如，在tianxiaohui等(journalofpowersources,2017,340,40-50)采用水熱法和后續(xù)煅燒制備的lifepo4與石墨烯氣凝膠復(fù)合材料，lifepo4在石墨烯氣凝膠表面和體相分布不均勻，從而影響其鋰離子電池的性能。綜上所述，目前大多石墨烯復(fù)合材料是石墨烯和磷酸鐵鋰的混合狀態(tài)，磷酸鐵鋰在石墨烯表面和內(nèi)部分布不均勻，在充放電過(guò)程中，磷酸鐵鋰容易在石墨烯上脫落，使得導(dǎo)電能力下降，最終影響鋰離子電池的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的制備方法、鋰離子電池正極、鋰離子電池。本發(fā)明利用價(jià)格低廉原料制備得到三維還原氧化石墨烯，通過(guò)水熱、復(fù)合、煅燒，得到磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。本發(fā)明針對(duì)提高磷酸鐵鋰作為鋰離子電池正極材料和石墨烯復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用，提供了一種工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、易擴(kuò)大生產(chǎn)的制備方法。

一種磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，步驟包括：

a、將鐵源、磷酸根源、鋰源和還原劑溶解在去離子水中，攪拌均勻，得到浸泡液，然后將三維還原氧化石墨烯分散在浸泡液中制得混合液放置；

所述驟a中鐵源選自氯化亞鐵、硫酸亞鐵、醋酸亞鐵、草酸亞鐵中的一種或幾種，鐵源中鐵離子在混合液中的濃度為0.05～0.80mol/l，鐵源優(yōu)選氯化亞鐵，鐵源中鐵離子在混合液中的濃度優(yōu)選為0.15～0.40mol/l；

所述步驟a中磷酸根源選自磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨中的一種或幾種，磷酸根在混合液中的濃度為0.05～0.80mol/l，磷酸根源優(yōu)選磷酸，磷酸根在混合液中的濃度優(yōu)選為0.15～0.40mol/l；

所述步驟a中鋰源選自氯化鋰、硫酸鋰、硝酸鋰、醋酸鋰中的一種或幾種，鋰源中鋰離子在混合液中的濃度為0.05～0.80mol/l，鋰源優(yōu)選氯化鋰，鋰在混合液中的濃度優(yōu)選為0.15～0.40mol/l；

所述浸泡液中鐵離子、磷酸根、鋰離子的物質(zhì)的量比為1:1:1；

所述步驟a中還原劑選自抗壞血酸、水合肼、鹽酸羥胺中的一種或幾種，還原劑在浸泡液中的濃度為0.05～0.80mol/l，還原劑優(yōu)選抗壞血酸，還原劑在混合液中的濃度優(yōu)選為0.15～0.40mol/l；

所述步驟a中三維還原氧化石墨烯在混合液中的濃度為0.1～6.0g/l，優(yōu)選0.6～3.0g/l；

所述驟a中放置時(shí)間為1天以上，優(yōu)選1-3天；

所述驟a中放置時(shí)混合液的溫度為3～80℃，優(yōu)選10～30℃；

b、將放置后的混合液真空冷凍干燥至水分完全升華制得固體混合物；

所述步驟b中冷凍干燥溫度為-50～0℃，優(yōu)選冷凍干燥溫度為-50～-20℃；冷凍干燥時(shí)間為2天以上，優(yōu)選冷凍干燥時(shí)間為2～4天；真空冷凍干燥的真空度<50pa；

c、將固體混合物在160～450℃惰性氣體保護(hù)氣氛下預(yù)分解1～6小時(shí)得到反應(yīng)前驅(qū)體，優(yōu)選160～300℃預(yù)分解1～4小時(shí)；然后將反應(yīng)前驅(qū)體在450～750℃惰性氣體保護(hù)氣氛下焙燒24～36小時(shí)得到產(chǎn)物，優(yōu)選將反應(yīng)前驅(qū)體在450～600℃焙燒24～30小時(shí)得到磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。

所述步驟c中惰性氣體選自氮?dú)夂蜌鍤庵械囊环N或兩種，優(yōu)選高純氮?dú)猓?/p>

所述步驟a中三維還原氧化石墨烯的制備方法是：

將氧化石墨分散在水中制得氧化石墨懸混液，向懸混液中加入濃硫酸，并超聲分散均勻制得混合液，然后將混合液放入反應(yīng)釜中在160～260℃下反應(yīng)18～24小時(shí)，優(yōu)選190～220℃下反應(yīng)20～24小時(shí)，洗滌得到三維還原氧化石墨烯；

所述步氧化石墨烯通過(guò)改進(jìn)hummers法合成，具體步驟為：

分別稱(chēng)取5.0g石墨和3.75gnano3放入1l的燒杯中，機(jī)械強(qiáng)力攪拌，緩慢加入150ml的濃硫酸，攪拌0.5小時(shí)，再緩慢加入20g的kmno4，0.5小時(shí)加完，繼續(xù)攪拌20小時(shí)后，由于反應(yīng)物粘度增大，停止攪拌，得到漿糊狀紫紅色物質(zhì)。放置5天后，分別緩慢加入500ml去離子水和30mlh2o2，此時(shí)溶液顏色變?yōu)檩^明顯的亮黃色，待溶液充分反應(yīng)后，離心、洗滌，得到氧化石墨；

所述步混合液里氧化石墨烯的濃度為0.75～1.5g/l，優(yōu)選1.0～1.25g/l；

所述步混合液里硫酸的濃度為1.2～2.5mol/l，優(yōu)選1.7～1.9mol/l。

一種磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料，由上述磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的制備方法制得；

一種鋰離子電池正極，由磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料制成。

一種鋰離子電池，由包括磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料制成的鋰離子電池正極制成。

本發(fā)明是針對(duì)磷酸鐵鋰在鋰離子電池應(yīng)用中慢的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和低的電子電導(dǎo)率等不足進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)合成一種新型磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。一方面，三維石墨烯縮短了鋰離子(li⁺)在晶體中的擴(kuò)散距離；另一方面，三維石墨烯有效地改善材料表面的電子導(dǎo)電性，有利于電子在復(fù)合材料中的傳輸，因此磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合可以增加其的電化學(xué)性能。本發(fā)明利用水熱法合成三維還原氧化石墨烯，將其浸泡在鐵源、磷酸根源、鋰源和還原劑的浸泡液中，經(jīng)過(guò)低溫冷凍干燥和后續(xù)煅燒得到磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料，該材料應(yīng)用于鋰離子電池，具有高容量、循環(huán)壽命長(zhǎng)、低成本以及易大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)異性能。

本發(fā)明主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于三維還原氧化石墨烯作為基底，通過(guò)低溫冷凍干燥和后續(xù)煅燒，使得磷酸鐵鋰均勻負(fù)載在三維還原氧化石墨烯表面和孔道結(jié)構(gòu)中。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)所制得磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料，磷酸鐵鋰負(fù)載在三維石墨烯表面和孔道結(jié)構(gòu)中，三維孔狀結(jié)構(gòu)促進(jìn)復(fù)合材料與鋰離子電解液充分接觸，三維石墨烯起到了修復(fù)和橋接碳層的作用，進(jìn)一步優(yōu)化磷酸鐵鋰的電化學(xué)性能；

(2)所制得磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料性能穩(wěn)定，耐高溫，石墨烯提高材料的導(dǎo)電性，三維孔狀結(jié)構(gòu)構(gòu)建豐富的空隙為鋰離子的快速傳輸提供通道，有利于鋰離子在表面的傳遞和抵達(dá)反應(yīng)活性位點(diǎn)，從而提高磷酸鐵鋰的導(dǎo)電性；

(3)所制得磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料的比表面積大，三維石墨烯表面的多重褶皺具有高的比表面積，提供了磷酸鐵鋰的大量的負(fù)載位點(diǎn)，同時(shí)也減小磷酸鐵鋰顆粒尺寸，提高鋰離子擴(kuò)散速率；

(4)所制得磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料用于鋰離子電池，容量高、熱穩(wěn)定性好、綠色環(huán)保、循環(huán)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)高容量和循環(huán)壽命長(zhǎng)；

(5)實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單，對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備要求低，原料來(lái)源廣泛，成本低，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1制備的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的sem圖；

圖2為實(shí)施例2制備的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的sem圖；

圖3為實(shí)施例3制備的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的sem圖；

圖4為實(shí)施例3制備的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的xrd圖；

圖5為實(shí)施例4制備的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的sem圖；

圖6為實(shí)施例5制備的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料的sem圖；

圖7為實(shí)施例4制備的磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料作為鋰離子電池正極材料在電流密度0.1c下的循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

水熱工序：分別稱(chēng)取5.0g石墨和3.75gnano3放入1l的燒杯中，機(jī)械強(qiáng)力攪拌，緩慢加入150ml的濃硫酸，攪拌0.5小時(shí)，再緩慢加入20g的kmno4，0.5小時(shí)加完，繼續(xù)攪拌20小時(shí)后，由于反應(yīng)物粘度增大，停止攪拌，得到漿糊狀紫紅色物質(zhì)。放置5天后，分別緩慢加入500ml去離子水和30mlh2o2，此時(shí)溶液顏色變?yōu)檩^明顯的亮黃色，待溶液充分反應(yīng)后，離心、洗滌，得到氧化石墨。將70mg氧化石墨溶于80ml去離子水中，加入6ml濃硫酸(ρ＝1.84g/cm³)，超聲分散3小時(shí)，將溶液移入小玻璃瓶中，然后將其平均轉(zhuǎn)移到5個(gè)水熱反應(yīng)釜中，在200℃烘箱中反應(yīng)20小時(shí)，洗滌，收集得到14mg三維還原氧化石墨烯。

復(fù)合工序：將0.38g氯化亞鐵和0.12g氯化鋰溶解在12ml去離子水中，加入131.24μl濃磷酸(ρ＝1.69g/cm³)和109.78μl水合肼(ρ＝1.03g/cm³)，完全溶解后，將14mg三維還原氧化石墨烯放入上述溶液中，在20℃水浴中浸泡2天，隨后將溶液和三維還原氧化石墨烯轉(zhuǎn)移至塑料燒杯中，在-50℃冷凍干燥4天，將得到固體混合物在160℃高純氮?dú)鈿夥障骂A(yù)分解3小時(shí)得到反應(yīng)前驅(qū)體，然后再將上述反應(yīng)前驅(qū)體在500℃高純氮?dú)鈿夥障卤簾?0小時(shí)，得到磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。

實(shí)施例2

磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

水熱工序：分別稱(chēng)取5.0g石墨和3.75gnano3放入1l的燒杯中，機(jī)械強(qiáng)力攪拌，緩慢加入150ml的濃硫酸，攪拌0.5小時(shí)，再緩慢加入20g的kmno4，0.5小時(shí)加完，繼續(xù)攪拌20小時(shí)后，由于反應(yīng)物粘度增大，停止攪拌，得到漿糊狀紫紅色物質(zhì)。放置5天后，分別緩慢加入500ml去離子水和30mlh2o2，此時(shí)溶液顏色變?yōu)檩^明顯的亮黃色，待溶液充分反應(yīng)后，離心、洗滌，得到氧化石墨。將100mg氧化石墨溶于80ml去離子水中，加入8ml濃硫酸，超聲分散3小時(shí)，將溶液移入小玻璃瓶中，然后將其然后將其平均轉(zhuǎn)移到5個(gè)水熱反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)24小時(shí)，洗滌，收集得到20mg三維還原氧化石墨烯。

復(fù)合工序：將0.42g醋酸亞鐵、0.31g磷酸氫二銨和0.15g硫酸鋰溶解在12ml去離子水中，加入137.22μl水合肼(ρ＝1.03g/cm³)，完全溶解后，將20mg三維還原氧化石墨烯放入上述溶液中，在10℃水浴中浸泡3天，隨后將溶液和三維還原氧化石墨烯轉(zhuǎn)移至塑料燒杯中，在-40℃冷凍干燥3天，將得到固體混合物在200℃高純氮?dú)鈿夥障骂A(yù)分解2小時(shí)得到反應(yīng)前驅(qū)體，然后再將上述反應(yīng)前驅(qū)體在650℃高純氮?dú)鈿夥障卤簾?4小時(shí)，得到磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。

實(shí)施例3

磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

水熱工序：分別稱(chēng)取5.0g石墨和3.75gnano3放入1l的燒杯中，機(jī)械強(qiáng)力攪拌，緩慢加入150ml的濃硫酸，攪拌0.5小時(shí)，再緩慢加入20g的kmno4，0.5小時(shí)加完，繼續(xù)攪拌20小時(shí)后，由于反應(yīng)物粘度增大，停止攪拌，得到漿糊狀紫紅色物質(zhì)。放置5天后，分別緩慢加入500ml去離子水和30mlh2o2，此時(shí)溶液顏色變?yōu)檩^明顯的亮黃色，待溶液充分反應(yīng)后，離心、洗滌，得到氧化石墨。將120mg氧化石墨溶于80ml去離子水中，加入10ml濃硫酸，超聲分散3小時(shí)，將溶液移入小玻璃瓶中，然后將其平均轉(zhuǎn)移到5個(gè)水熱反應(yīng)釜中，在200℃烘箱中反應(yīng)18小時(shí)，洗滌，收集得到24mg三維還原氧化石墨烯。

復(fù)合工序：將0.83g硫酸亞鐵、0.35g磷酸二氫銨、0.21g硝酸鋰和0.21g鹽酸羥胺溶解在12ml去離子水中，完全溶解后，將24mg三維還原氧化石墨烯放入上述溶液中，在20℃水浴中浸泡2天，隨后將溶液和三維還原氧化石墨烯轉(zhuǎn)移至塑料燒杯中，在-30℃冷凍干燥3天，將得到固體混合物在250℃高純氬氣氣氛下預(yù)分解1.5小時(shí)得到反應(yīng)前驅(qū)體，然后再將上述反應(yīng)前驅(qū)體在600℃高純氬氣氣氛下焙燒24小時(shí)，得到磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。

實(shí)施例4

磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

水熱工序：分別稱(chēng)取5.0g石墨和3.75gnano3放入1l的燒杯中，機(jī)械強(qiáng)力攪拌，緩慢加入150ml的濃硫酸，攪拌0.5小時(shí)，再緩慢加入20g的kmno4，0.5小時(shí)加完，繼續(xù)攪拌20小時(shí)后，由于反應(yīng)物粘度增大，停止攪拌，得到漿糊狀紫紅色物質(zhì)。放置5天后，分別緩慢加入500ml去離子水和30mlh2o2，此時(shí)溶液顏色變?yōu)檩^明顯的亮黃色，待溶液充分反應(yīng)后，離心、洗滌，得到氧化石墨。將60mg氧化石墨溶于80ml去離子水中，加入12ml濃硫酸，超聲分散3小時(shí)，將溶液移入小玻璃瓶中，然后將其平均轉(zhuǎn)移到5個(gè)水熱反應(yīng)釜中，在200℃烘箱中反應(yīng)24小時(shí)，洗滌，收集得到12mg三維還原氧化石墨烯。

復(fù)合工序：將0.72g氯化亞鐵、0.37g醋酸鋰和0.64g抗壞血酸溶解在12ml去離子水中，加入246.07μl濃磷酸(ρ＝1.69g/cm³)，完全溶解后，將12mg三維還原氧化石墨烯放入上述溶液中，在25℃水浴中浸泡2天，隨后將溶液和三維還原氧化石墨烯轉(zhuǎn)移至塑料燒杯中，在-20℃冷凍干燥2天，將得到固體混合物在300℃高純氬氣氣氛下預(yù)分解1小時(shí)得到反應(yīng)前驅(qū)體，然后再將上述反應(yīng)前驅(qū)體在550℃高純氬氣氣氛下焙燒24小時(shí)，得到磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。

實(shí)施例5

磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

水熱工序：分別稱(chēng)取5.0g石墨和3.75gnano3放入1l的燒杯中，機(jī)械強(qiáng)力攪拌，緩慢加入150ml的濃硫酸，攪拌0.5小時(shí)，再緩慢加入20g的kmno4，0.5小時(shí)加完，繼續(xù)攪拌20小時(shí)后，由于反應(yīng)物粘度增大，停止攪拌，得到漿糊狀紫紅色物質(zhì)。放置5天后，分別緩慢加入500ml去離子水和30mlh2o2，此時(shí)溶液顏色變?yōu)檩^明顯的亮黃色，待溶液充分反應(yīng)后，離心、洗滌，得到氧化石墨。將90mg氧化石墨溶于80ml去離子水中，加入12ml濃硫酸，超聲分散3小時(shí)，將溶液移入小玻璃瓶中，然后將其平均轉(zhuǎn)移到5個(gè)水熱反應(yīng)釜中，在200℃烘箱中反應(yīng)18小時(shí)，洗滌，收集得到18mg三維還原氧化石墨烯。

復(fù)合工序：將1.20g硫酸亞鐵、0.26g氯化鋰和0.76g抗壞血酸溶解在12ml去離子水中，加入295.28μl濃磷酸(ρ＝1.69g/cm³)，完全溶解后，將18mg三維還原氧化石墨烯放入上述溶液中，在10℃水浴中浸泡2天，隨后將溶液和三維還原氧化石墨烯轉(zhuǎn)移至塑料燒杯中，在-20℃冷凍干燥2天，將得到固體混合物在300℃高純氮?dú)鈿夥障骂A(yù)分解1小時(shí)得到反應(yīng)前驅(qū)體，然后再將上述反應(yīng)前驅(qū)體在550℃氮?dú)鈿夥障卤簾?4小時(shí)，得到磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合材料。

將實(shí)施例4所得最終產(chǎn)物磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料作為鋰離子電池的正極材料，采用磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料、乙炔黑和pvdf的質(zhì)量比為85:5:10，以n-甲基吡咯烷酮(nmp)溶劑調(diào)制成均勻漿狀；將漿狀物涂于鋁箔之上，用刮刀將其均勻涂布成膜片狀，均勻地附著于銅箔表面。制成的涂層放于烘箱中，以110℃烘干12小時(shí)；烘干完成后移入真空干燥箱中，以120℃真空干燥10小時(shí)；再將干燥后的復(fù)合材料涂層采用壓片機(jī)進(jìn)行壓片處理；采用機(jī)械裁片機(jī)裁剪電極片，以鋰片作為對(duì)電極，電解液為市售1mol·l^-1lipf6/ec+dmc溶液，利用電池測(cè)試儀進(jìn)行充放電性能測(cè)試，所得產(chǎn)物磷酸鐵鋰與石墨烯復(fù)合材料作為鋰離子電池正極材料在電流密度0.1c下的循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果如附圖7所示。由附圖7可見(jiàn)，電池的循環(huán)穩(wěn)定性好，循環(huán)50次后電池容量仍穩(wěn)定在141.6mahg^-1。