一种仿生法制备LiFePO₄纳米薄膜的方法

摘要

一种仿生法制备LiFePO4纳米薄膜的方法，将LiOH·H2O或CH3COOLi·2H2O和NH4H2PO4、FeC2O4·2H2O加入去离子水中得溶液A；向溶液A中加入柠檬酸得溶液B；调节溶液B的pH值至3.0～11.0得前驱液C；将单晶硅基片或ITO基片置于前驱液C中，保鲜膜密封，沉积制备LiFePO4薄膜，将制备好的薄膜置于真空干燥箱中于干燥得LiFePO4纳米薄膜。由于本发明采用仿生合成法，制得的LiFePO4纳米薄膜颗粒度小(100nm)，形貌完整，大小均匀，并且通过控制反应前驱液浓度、pH值、沉积温度以及沉积时间可以控制薄膜厚度和晶粒大小。自组装单层膜技术的应用，使分子微观有序排列，可大大提高其电化学性能，使其1C放电比容量达到165mAh/g以上，充放电循环1000次后容量衰减小于5％。

主权项

一种仿生法制备LiFePO4纳米薄膜的方法，其特征在于： 1）分别将分析纯的LiOH·H2O或CH3COOLi·2H2O和NH4H2PO4、FeC2O4·2H2O按照Li：PO4：Fe=(0.5～6)：(1～5)：(0.5～5)的摩尔比加入去离子水中，密封后置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌配制成Fe2＋浓度为0.1~0.8mol/L的溶液A； 2）按LiOH·H2O或CH3COOLi·2H2O和FeC2O4·2H2O质量之和与一水合柠檬酸为1：(0.5～3)的质量比向溶液A中加入分析纯的一水合柠檬酸(C6H8O7·H2O)，常温下磁力搅拌均匀得溶液B； 3）调节溶液B的pH值至3.0~11.0得前驱液C； 4）取清洗干净的单晶硅基片或ITO基片置于体积分数为1%OTS（十八烷基三氯硅烷）的甲苯溶液中在室温下浸泡30min，使基片表面生长OTS薄膜，并用氮气吹干，然后在紫外光下照射30min，取出后在氩气气氛保护下备用； 5）将处理后的单晶硅基片或ITO基片置于前驱液C中，保鲜膜密封，在50～150℃沉积5～25h制备LiFePO4薄膜，将制备好的薄膜置于真空干燥箱中于80℃干燥得LiFePO4纳米薄膜。