磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料及其制备方法

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，具体涉及一种磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着能源危机和环境危机的出现，锂离子电池成为当前研究的热点，其中聚阴离子型磷酸铁锂材料由于结构稳定性好、安全性高、循环性能好和成本低廉等优点，被广泛应用于电动汽车和储能产品的锂离子电池中。

然而磷酸铁锂材料较低的放电平台(3.4V vs.Li/Li

发明内容

鉴于此，本申请提供一种锂离子电池磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料及其制备方法，采用超临界流体一步法制备石墨烯包覆的磷酸铁锰锂正极材料，可有效提高复合材料的电子和离子传输性能，优化由该材料制成的电池电化学性能，满足产业化生产和应用的需求。

本申请第一方面提供了一种磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料，所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料包括石墨烯片和分布在所述石墨烯片上的磷酸铁锰锂颗粒。

所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中，所述石墨烯片包括一层石墨烯片层，所述磷酸铁锰锂颗粒附着在所述一层石墨烯片层的表面；或者所述石墨烯片包括多层石墨烯片层，所述磷酸铁锰锂颗粒分布在所述石墨烯片层的表面和/或所述石墨烯片层之间。

所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中，磷酸铁锰锂通过Mn取代磷酸铁锂中的部分Fe所得，通式为LiFe

本申请中，磷酸铁锰锂颗粒粒径小且分布均匀，具体地，粒径范围为50nm-200nm。

本申请中，磷酸铁锰锂颗粒表面有无定型碳包覆层，该无定型碳包覆层的厚度为1nm-10nm，包覆方式可以是全包覆或部分包覆。

可选地，包覆层在磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的质量含量为0.5％-2％。

可选地，石墨烯在磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的质量含量为1％-10％。

磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的粒径为5μm-20μm，比表面积为20m

本申请第一方面提供的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料具有良好的导电结构，缩短了电子和离子的传输距离，有效提高了电子和离子的传输性能。

本申请第二方面提供了一种磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氧化石墨在去离子水中超声形成氧化石墨烯溶液；

(2)在所述氧化石墨烯溶液中加入锂源、铁源、锰源、磷源和络合剂，搅拌溶解，形成均一溶液；

(3)将所述均一溶液转移到反应釜中，通入惰性气体或还原性气体，加热并搅拌，同时保持反应温度高于水的临界温度，以及反应压力高于水的临界压力，持续反应0.5小时-10小时，得到所述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料；

(4)反应结束后，冷却反应釜，用水和乙醇洗涤固体产物，干燥后得到磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料。

上述制备方法中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料制备的过程以超临界流体作为反应介质，所述反应温度以5℃/min-20℃/min的速率升温到375℃-500℃的固定温度后保持恒温，所述反应压力为23MPa-60MPa；所述惰性气体包括氮气和氩气，所述还原性气体包括氩氢混合气体；所述络合剂包括柠檬酸、抗坏血酸和乙二胺四乙酸中的一种或多种，所述络合剂的添加量在用于制备所述均一溶液的固体原料中的质量占比为2％-10％；所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.1g/mL-10g/mL。

氧化石墨烯的添加量在用于制备所述均一溶液的固体原料中的质量占比为2％-20％，经氧化石墨烯还原所得的石墨烯质量约减小为氧化石墨烯质量的一半，即在磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的质量占比为1％-10％。

制备上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的原料还包括锂源、铁源、锰源、磷源。其中，锂源包括有机锂盐和/或无机锂盐，具体可以是乙酸锂、碳酸锂、碳酸氢锂、磷酸二氢锂、氢氧化锂和草酸锂中的一种或多种，但不限于此；铁源包括铁的氧化物和/或可溶性铁盐，具体可以是氧化铁、碳酸亚铁、草酸亚铁、氯化铁、硝酸亚铁和乙酸铁中的一种或多种，但不限于此；锰源包括锰的氧化物和/或可溶性锰盐，具体可以是一氧化锰、二氧化锰、碳酸锰和/或乙酸锰，但不限于此；磷源包括磷酸、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢锂中的一种或多种，但不限于此。

可选地，在氧化石墨烯溶液中加入锂源、铁源、锰源、磷源和络合剂的同时，还包括加入掺杂元素源，以更大程度提高该复合材料的离子和电子电导率，进而提高该复合材料的电化学性能。其中，金属元素掺杂可以是对铁元素的掺杂，对锰元素的掺杂，或者对铁元素和锰元素同时掺杂，掺杂元素源包括钒源、钴源、镍源、铜源、锌源、镁源、钙源和铝源中的一种或多种。

上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备过程可在任一可满足上述反应条件的反应釜中进行，比如高压釜等。

本申请第二方面提供的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法耗时短，工艺简单，具有较好的产业化应用前景。

本申请第三方面提供了一种正极片，所述正极片包括上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料或由上述制备方法所制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料。

上述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极材料层，该正极材料层包括上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料、导电剂和粘结剂。

其中，导电剂包括本领域所公知的任何导电剂，包括但不限于石墨、碳纤维、碳黑、碳纳米管、石墨烯、金属粉末、金属氧化物和纤维中的一种或多种；粘结剂包括本领域所公知的任何粘结剂，包括但不限于聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶和聚丙烯酸酯中的一种或多种。

本申请第三方面提供的正极片具有良好的导电性能和倍率性能。

本申请第四方面提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和电解质，所述正极片包括上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料或由上述制备方法所制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料。

其中，隔膜和电解质设置在正极片和负极片之间。

本申请实施例提供的锂离子电池具有良好的电化学性能。

附图说明

图1为本申请一些实施例中磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的单片层结构示意图；

图2为本申请一些实施例中磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的多片层结构示意图；

图3为本申请一实施例中磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的扫描电镜图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2，本申请实施例提供了一种磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料100，包括石墨烯片10和附着在所述石墨烯片10上的磷酸铁锰锂颗粒20。

本申请实施方式中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的石墨烯片10作为磷酸铁锰锂颗粒20的附着载体，可以提供良好的导电网络，该石墨烯片10可以是如图1所示的单片层结构或如图2所示的多片层堆叠结构。由于石墨烯具有柔软性，石墨烯片层101可以发生不同程度的弯折、弯曲或卷绕，呈现不规则褶皱状或不规则起伏状；在如图2所示的多片层堆叠结构中，由于各片层101弯折、弯曲或卷绕情况的不同，各片层101之间的接触情况不同，使得磷酸铁锰锂颗粒20在石墨烯片10上的分布情况也不同。在一些实施例中，石墨烯片10包括一层石墨烯片层101，磷酸铁锰锂颗粒20附着在石墨烯片层101的表面；在另一些实施例中，石墨烯片10包括多层石墨烯片层101，磷酸铁锰锂颗粒20分布在石墨烯片层101的表面和/或石墨烯片层101的结构之间。石墨烯片的片层数目和片层横向尺寸可对材料的电导率产生影响，随着石墨烯片的片层数目增加，片层间电子的相互作用增强，可导致石墨烯比表面积降低，发生团聚，造成材料电导率的下降，为使材料具有较高的电导率，石墨烯片可以由小于或者等于10层石墨烯片层堆叠而成，具体可以是1层、2层、3层、4层、5层、6层、7层、8层、9层、10层；石墨烯片层的横向尺寸可对片层间的连结点数产生影响，微米级的横向尺寸可使片层间具有较少的连结点，从而产生较小的接触电阻，使材料具有较高的电导率，一些实施例中，石墨烯片层的横向尺寸可以为1μm-12μm，具体可以是1μm、2μm、5μm、8μm、10μm、12μm等。此外，石墨烯结构具有较大的比表面积，可以为磷酸铁锰锂颗粒提供足够的附着位点，有利于磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料电化学性能的提升。本申请实施例中，石墨烯在磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的质量含量为1％-10％，具体可以是1％、2％、5％、8％、10％等。

本申请实施方式中，磷酸铁锰锂颗粒20的通式为LiFe

本申请实施方式中，磷酸铁锰锂颗粒20的表面还具有无定型碳包覆层，该无定型碳包覆层的包覆形式可以是部分包覆或全包覆，本申请一实施例中，磷酸铁锰锂颗粒20表面的无定型碳包覆层的包覆形式为全包覆。无定型碳包覆层的形成一方面有利于改善磷酸铁锰锂的晶体结构，进而改善材料的导电性能，另一方面可阻碍磷酸铁锰锂晶粒的进一步长大，起到细化晶粒的作用。在一些实施例中，无定型碳包覆层的厚度可以是1nm-10nm，具体可以是1nm、2nm、5nm、8nm、10nm等。在一些实施例中，无定型碳包覆层在磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的质量占比可以是0.5％-2％，具体可以是0.5％、1％、1.5％、2％等。

本申请实施方式中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的粒径大小取决于磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备原料中石墨烯的浓度高低，石墨烯浓度越低，制备得到的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料粒径越小，石墨烯浓度较高，制备得到的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料粒径越大。本申请一些实施例中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的粒径为5μm-20μm，具体可以为5μm、8μm、10μm、15μm、20μm等。磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的比表面积为20m

上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料具有良好的导电结构，有效提高了磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的电子和离子导电率。

本申请实施例还提供了一种上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氧化石墨在去离子水中超声形成氧化石墨烯溶液；

(2)在上述氧化石墨烯溶液中加入锂源、铁源、锰源、磷源和络合剂，搅拌溶解，形成均一溶液；

(3)将上述均一溶液转移到反应釜中，通入惰性气体或还原性气体，加热并搅拌，同时保持反应温度高于水的临界温度，以及反应压力高于水的临界压力，持续反应0.5小时-10小时，得到上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料；

(4)反应结束后，冷却反应釜，用水和乙醇洗涤固体产物，干燥后得到磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料。

本申请实施方式中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备过程以超临界流体作为反应介质，即通过将反应温度控制在介质流体的临界温度之上，反应压力控制在介质流体的临界压力之上，获得超临界状态的介质流体。处于超临界状态的介质流体会出现密度、粘度、溶解度、热容量等物理性质发生突变的现象，可同时具有液体和气体的优势，比如类似于液体的密度，以及类似于气体的粘度、扩散能力和表面张力，有利于材料制备过程的传质和传热效果。本申请实施例中，超临界反应的介质流体可以是去离子水，水的临界温度为374.15℃，临界压力为22.13MPa。为使介质流体达到超临界状态，反应温度控制在水的临界温度之上，反应压力控制在水的临界压力之上，反应温度和反应压力的上限值为预估的仪器可能承受的上限。其中，反应温度以5℃/min-20℃/min的速率升温到375℃-500℃的固定温度后保持恒温，反应压力可以是23MPa-60MPa，具体地，升温速率可以是5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min等；反应温度可以是375℃、400℃、425℃、450℃、475℃、500℃等；反应压力可以是23MPa、25MPa、30MPa、40MPa、50MPa、60MPa等。该反应条件下，各反应原料可在介质流体中获得良好的分散效果，颗粒之间的团聚作用减小，保证了铁和锰在磷酸铁锰锂晶体上的均匀分布，同时有利于形成粒径分布均匀的纳米级磷酸铁锰锂颗粒，以及保证了磷酸铁锰锂颗粒在石墨烯上的均匀分布。

本申请实施方式中，反应时间可以是0.5小时-10小时，具体可以是0.5小时、1小时、2小时、5小时、8小时、10小时等。

本申请实施方式中，可以是采用Hummers法制备氧化石墨，将制得的氧化石墨在去离子水中超声形成氧化石墨烯溶液，由于氧化石墨具有亲水性含氧官能团，可比石墨更易在水中均匀分散。通过将均匀分散的氧化石墨烯在高温高压下还原得到石墨烯，可使石墨烯也在水中均匀分散，有利于磷酸铁锰锂颗粒在石墨烯上的均匀附着。由氧化石墨烯还原得到的石墨烯的质量约为氧化石墨烯的一半，为使磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的石墨烯达到所需含量，氧化石墨烯的添加量为所需石墨烯含量的两倍，具体地，石墨烯在磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的质量占比为1％-10％，具体可以为1％、2％、5％、8％、10％等；氧化石墨烯的添加量在用于制备磷酸铁锰锂/石墨烯复合材的固体原料中的质量占比为2％-20％，具体可以为2％、4％、10％、16％、20％等。此外，合适浓度范围的氧化石墨烯溶液有利于保证溶液的稳定性，本申请实施例中，氧化石墨烯溶液的浓度范围为0.1g/mL-10g/mL，具体可以为0.1g/mL、0.5g/mL、1g/mL、2g/mL、5g/mL、8g/mL、10g/mL等。

本申请实施方式中，还包括在氧化石墨烯溶液中加入有机络合剂，有机络合剂比水更易与金属离子形成配合物，同时由于有机络合物具有亲水性基团，可促进金属离子在水中的溶解，形成均一溶液；有机络合剂还可在高温条件下发生裂解，产生H

本申请实施方式中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备在惰性气氛或还原气氛下进行，惰性气氛或还原气氛一方面有利于将氧化石墨烯还原成石墨烯，另一方面有利于有机络合剂在高温下发生降解，生成无定型碳包覆于磷酸铁锰锂颗粒表面，提高材料的导电性能。本申请实施例中，惰性气体包括氮气和氩气，还原性气体包括氩氢混合气体，其中氢气的摩尔占比为1％-5％。

本申请实施方式中，制备上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的原料还包括锂源、铁源、锰源、磷源。其中，锂源包括有机锂盐和/或无机锂盐，具体可以是乙酸锂、碳酸锂、碳酸氢锂、磷酸二氢锂、氢氧化锂和草酸锂中的一种或多种，但不限于此；铁源包括铁的氧化物和/或可溶性铁盐，具体可以是氧化铁、碳酸亚铁、草酸亚铁、氯化铁、硝酸亚铁和乙酸铁中的一种或多种，但不限于此；锰源包括锰的氧化物和/或可溶性锰盐，具体可以是一氧化锰、二氧化锰、碳酸锰和/或乙酸锰；磷源包括磷酸、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢锂中的一种或多种，但不限于此。锂源、铁源、锰源、磷源和络合剂可以直接加入到上述氧化石墨溶液中，也可以先溶解在水中，再进行滴加或者进行溶液混合。

本申请实施方式中，在氧化石墨烯溶液中加入锂源、铁源、锰源、磷源和络合剂的同时，还包括加入掺杂元素源，以更大程度提高该复合材料的离子和电子电导率，进而提高该复合材料的电化学性能。其中，金属元素掺杂可以是对铁元素的掺杂，对锰元素的掺杂，或者对铁元素和锰元素同时掺杂。掺杂元素源包括但不限于钒源、钴源、镍源、铜源、锌源、镁源、钙源和铝源中的一种或多种。

本申请实施方式中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备可在任一可满足超临界反应条件的反应釜中进行。一实施例中，磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备在高压釜中进行。

本申请实施方式中，上述制备方法同样适用于制备其它类型的聚阴离子材料，这些聚阴离子材料具有LiA

上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料的制备方法耗时短，工艺简单，具有较好的产业化应用前景。

本申请实施例还提供了一种正极片，包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极材料层，正极材料层包括上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料、导电剂和粘结剂。

本申请实施方式中，上述正极片的制备方法包括以下步骤：

将上述磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料、导电剂、粘结剂按照(85-95)：(2.5-7.5)：(2.5-7.5)的质量比在有机溶剂中混合搅拌均匀，配制成混合浆料；将混合浆料涂覆于正极集流体上，烘干，得到正极片。

本申请实施方式中，上述混合浆料的固含量可以为45％-55％，具体可以是45％、50％、55％等；上述制得的正极片的面密度为50g/m

本申请实施方式中，正极集流体可以采用铝箔；导电剂可以采用本领域所公知的任何导电剂，包括但不限于石墨、碳纤维、碳黑、碳纳米管、石墨烯、金属粉末、金属氧化物和纤维中的一种或多种；粘结剂可以采用本领域所公知的任何粘结剂，包括但不限于聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶和聚丙烯酸酯中的一种或多种；有机溶剂可以采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)。

上述正极片具有良好的导电性能和倍率性能。

本申请实施例还提供了一种锂离子电池，包括上述正极片、负极片、隔膜、电解液或电解质，隔膜位于正极片和负极片之间。

本申请实施方式中，负极片包括负极集流体、负载在负极集流体上的负极活性材料、粘结剂和导电剂，其中，负极集流体可以采用铜箔；负极活性材料可以采用本领域所公知的任何负极活性材料，包括但不限于天然石墨、人造石墨、硬碳、软碳、钛酸锂、硅及其化合物、锡及其化合物中的一种或多种；粘结剂可以采用本领域所公知的任何粘结剂，包括但不限于聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶和聚丙烯酸酯中的一种或多种；导电剂可以采用本领域所公知的任何导电剂，包括但不限于石墨、碳纤维、碳黑、碳纳米管、石墨烯、金属粉末、金属氧化物和纤维中的一种或多种。

本申请实施例中，锂离子电池具有较好的电化学性能，锂离子电池在常温状态下，0.5C放电比容量为145mAh g

下面分多个实施例对本申请实施例方案进行进一步说明。

实施例1

一种磷酸铁锰锂(LiMn

(1)采用Hummers法制备氧化石墨；将氧化石墨在去离子水中超声形成氧化石墨烯溶液，溶液浓度为0.5g/mL；

(2)在上述氧化石墨烯溶液中，按化学计量比，加入锂源、金属化合物、磷源和络合剂，搅拌直至全部溶解，得到混合溶液；其中，锂源为乙酸锂，金属化合物为乙酸铁和乙酸锰，磷源为磷酸二氢铵，络合剂为柠檬酸；氧化石墨烯的添加量占整个固体添加量的2％；

(3)将上述混合溶液转移到高压反应釜中，通入氩气；

(4)将反应釜加热并持续搅拌，反应温度为380℃，反应压力为24MPa，持续反应0.5小时；

(5)反应结束后，将反应釜在水中冷却；冷却后收集固体产物，用水和乙醇洗涤干燥，得到磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料。

实施例2

一种磷酸铁锰锂(LiMn

实施例3

一种磷酸铁锰锂(LiMn

实施例4

一种磷酸铁锰锂(LiMn

实施例5

一种磷酸铁锰锂(LiMn

为突出本申请的有益效果，特提供以下对比例：

对比例1

一种磷酸铁锰锂(LiMn

对比例2

一种磷酸铁锰锂(LiMn

(1)采用Hummers法制备氧化石墨；将氧化石墨在去离子水中超声形成氧化石墨烯溶液，溶液浓度为0.5g/mL；

(2)在上述氧化石墨烯溶液中，按化学计量比，加入锂源、金属化合物、磷源和络合剂，搅拌直至全部溶解，得到混合溶液；其中，锂源为乙酸锂，金属化合物为乙酸铁和乙酸锰，磷源为磷酸二氢铵，络合剂为柠檬酸；氧化石墨烯的添加量占整个固体添加量的2％；

(3)将上述混合溶液持续加热搅拌挥发水分，形成溶胶-凝胶，继续烘烤蒸干水分并研磨得到固体粉末；

(4)将固体粉末在惰性气氛中600℃-800℃烧结5h-10h得到产物磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料。

对比例3

一种磷酸铁锰锂(LiMn

将本申请实施例1的磷酸铁锰锂(LiMn

为验证本申请实施例的技术方案带来的有益效果，将以上实施例和对比例所制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料、导电剂、粘结剂以90:5:5的质量比在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合搅拌均匀，配制成混合浆料，将混合浆料涂覆于铝箔上，烘干，得到正极片，将正极片裁成直径15mm的圆片，并与隔膜、负极片组装成2032扣式半电池进行电化学性能测试；其中，混合浆料的固含量为50％，正极片的面密度为100g/m

测试环境温度为25℃，测试电压区间为2.8V-4.3V，采用0.1C恒流恒压充电，截止电流为0.02C，采用0.1C恒流放电。

测试结果如下表1和表2所示：

表1

由表1的结果可知，相比实施例1，实施例2中的氧化石墨烯添加量增加，从而制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中的石墨烯含量也增加，放电比容量降低，导电性能提高，倍率性能提高。

实施例3制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中，石墨烯含量进一步增加，初始比容量进一步降低，导电性能和倍率性能进一步提高。

实施例4制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中，石墨烯含量进一步增加，初始比容量进一步降低，导电性能和倍率性能进一步提高。

相比实施例1-4，对比例1制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中，石墨烯含量过低，不足以提供足够的比表面积以分散磷酸铁锰锂颗粒，导致颗粒间相互接触，团聚现象明显，不能以纳米尺寸均匀分布在石墨烯上，从而导电性能差。对比例2中的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料不在超临界流体中制备，颗粒的分散效果较差，导致颗粒间的团聚作用较大，磷酸铁锰锂不能以纳米尺寸均匀分布在石墨烯上，从而导电性能差。而实施例1-4制得的磷酸铁锰锂/石墨烯复合材料中，石墨烯含量比表面积较大，为磷酸铁锰锂颗粒提供足够的附着位点，同时反应在超临界流体中进行，保证了磷酸铁锰锂颗粒粒径分布均一，以纳米尺寸均匀地分布在石墨烯上，从而获得优异的电化学性能。

表2

由表2可知，相比实施例5，对比例3没有添加络合剂，使铁/锰盐在水中的溶解度降低甚至难以溶解完全，加入氧化石墨烯之后无法形成均一的溶液，导致磷酸铁锰锂无法在石墨烯上均匀分布，磷酸铁锰锂颗粒易团聚成大颗粒，不利于电化学性能的发挥；此外，形成的磷酸铁锰锂颗粒表面没有无定型碳包覆，材料的导电性能降低，倍率性能降低。