一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法

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	一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法
	冯旺军; 陈林景
	2019-05-17
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2019-05-17
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	本发明涉及一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，将酵母菌作为模板剂和碳源，按比例称取原料，将FeCl2·4H2O溶于去离子水中，然后加入培养后的酵母菌细胞，磁力搅拌后依次加入NH4H2PO4、LiOH·H2O和适量的一水合柠檬酸，所得溶液在水浴锅中搅拌形成溶胶，将溶胶干燥后得到凝胶。所得凝胶研磨后在惰性气氛下烧结得到碳包覆的LiFePO4纳米材料。
申请日期	2019-01-18
优先权日	2019-01-18
专利状态	驳回
申请号	CN201910047138.X
公开（公告）号	CN109768256A
IPC 分类号	H01M4/36 ; H01M4/583 ; H01M4/62 ; H01M10/0525 ; C01B25/26 ; C01B25/45 ; C01B25/37
专利代理人	安丽
代理机构	北京科迪生专利代理有限责任公司
CPC分类号	Y02E60/10
权利要求	1.一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于,包括步骤如下： (1)将干酵母粉和葡萄糖溶于纯净水中,离心洗涤后得到纯净的酵母菌细胞； (2)将Fe2+、Li+、PO43-按比例称取，将FeCl2·4H2O溶于去离子水中； (3)FeCl2·4H2O溶液加入培养后的酵母菌细胞，磁力搅拌，使FeCl2·4H2O溶液中的阳离子Fe2+被充分吸附到酵母菌细胞上；加入NH4H2PO4，LiOH·H2O和柠檬酸，得到带沉积物的溶液，柠檬酸原子摩尔数为Fe2+、Li+摩尔数之和，剧烈搅拌，水浴或油浴，直到变为湿凝胶； (4)将湿凝胶干燥得到干凝胶，所得干凝胶研磨后在惰性气氛下烧结，烧结得到碳包覆的LiFePO4纳米复合材料，最终得到的产品是以黑粉或球团的形式生产。 2.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，首先称取一定量2g干酵母粉和4g葡萄糖溶于100ml纯净水中，35摄氏度培养30分钟；搅拌30分钟后形成均匀生物乳状液，离心水洗后得到纯净酵母细胞，其中葡糖糖溶液浓度2％-5％。 3.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将Fe2+、Li+、PO43-按原子摩尔比1：1：1的比例称取。 4.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，磁力搅拌时间为4-6h。 5.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所得带沉积物的溶液在水浴锅或油浴锅中70℃-90℃，优选80℃，搅拌4-6h，优选5h形成湿凝胶。 6.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，剧烈搅拌为2000-3000转/分钟。 7.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，将溶胶在100-140℃，优选120℃，干燥18h-24h，优选18h，得到干凝胶。 8.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，在惰性气氛下700-850℃烧结8-10h，升温速率为3-5℃/min。 9.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，研磨后700℃，750℃，800℃和850℃惰性气体氛围烧结8h。 10.根据权利要求1所述的一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(4)，LiFePO4纳米材料的尺寸为50-100nm；碳包覆的包覆层厚度为2-6nm；碳包覆的LiFePO4纳米复合材料，最终得到的产品是以黑粉或球团的形式生产。
引用专利	CN102263236A;CN104393256A;CN105375031A
被引用专利数量	6
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/108350
专题	理学院
推荐引用方式 GB/T 7714	冯旺军,陈林景. 一种用酵母菌制备均匀碳包覆的LiFePO4纳米复合材料的方法[P]. 2019-05-17.