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LiFePO4因其较高的比容量、循环性能理想、环保低廉等优点而成为最具前景的新一代锂离子电池正极材料。本文通过石墨烯和包覆碳共同对LiFeP04进行复合改性,采用溶剂热法原位合成LiFePO4/graphene前躯体,再通过后期热处理掺碳的方式制备了一种新型的LiFePO4/graphene/carbon复合材料。另一方面,探索了 一种采用NH4FeP04为前躯体,通过离子交换法制备LiFeP04的新的合成路线。实验中采用的石墨烯是通过改进的hummers法合成氧化石墨,经过热剥离及超声剥离,使用水合肼还原制得。采用X射线衍射(XRD)、红外(IR)和透射电镜(TEM)电镜对其进行结构和形貌表征,结果表明该合成工艺简便、有效,可以制备还原效果良好,带有褶皱的高质量薄层石墨烯纳米片。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒电流循环充放电、交流阻抗(EIS)及循环伏安(CV)等手段对样品LiFePO4/graphene/carbon复合材料(石墨烯含量2wt%,包覆碳含量6 wt%)及其对照组LiFeP04/carbon(包覆碳含量8 wt%)和LiFePO4/graphene(石墨烯含量2wt%)复合材料进行材料晶形、微观形貌和电化学性能进行表征与测试。结果表明,在LiFePO4/graphene/carbon复合材料中,由石墨烯和碳包覆层共同构建了一种新型且十分有效的立体导电网络(“片—网”结构),这种结构可以提供更多有效的锂离子脱嵌及电子迁移通道,使得该材料的导电性和电化学性能相比传统的LiFeP04/carbon复合材料和LiFePO4/graphene复合材料有了显著的提升。其中,LiFePO4/graphene/carbon复合材料在0.1C的充放电倍率下,首次放电比容量达到163.7mAh·g-1;在5C的高倍率充放电条件下,放电比容量达到114 mAh·g-1且具有良好的循环稳定性。同时,交流阻抗和循环伏安分析表明,LiFeP04/graphene/carbon复合材料具有更低的界面电荷转移阻抗和更好的锂离子脱嵌可逆性。以NH4FeP04为前躯体制备得到LiFeP04,通过后期热处理掺碳制备了 LiFePO4/C复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒电流循环充放电对其进行结构表征和电化学性能测试。结果表明:该合成路线可以制备出橄榄石型的LiFePO4/C复合材料,首次比容量为80.7 mAh·g-1。该方法经过进一步的优化有望成为一种具有前景的合成LiFeP04基锂离子电池正极材料的新路线。