| 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
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| 2019-05-17
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专利权人 | 兰州理工大学
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公开日期 | 2019-05-17
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授权国家 | 中国
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专利类型 | 发明申请
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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
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优先权日 | 2019-01-18
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专利状态 | 驳回
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申请号 | CN201910047138.X
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公开(公告)号 | CN109768256A
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IPC 分类号 | H01M4/36
; H01M4/583
; H01M4/62
; H01M10/0525
; C01B25/26
; C01B25/45
; C01B25/37
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专利代理人 | 安丽
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代理机构 | 北京科迪生专利代理有限责任公司
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CPC分类号 | Y02E60/10
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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。
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引用专利 | CN102263236A;CN104393256A;CN105375031A
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被引用专利数量 | 6
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简单法律状态 | 失效
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文献类型 | 专利
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条目标识符 | https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/108350
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专题 | 理学院
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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.
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