(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111563183.4 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 超威电源集团有限公司 地址 313199 浙江省湖州市长兴县雉城镇 新兴工业园区 (72)发明人 李伟伟　李俊哲　刘孝伟　秦清清　 孙文超　 (74)专利代理 机构 北京天达知识产权代理事务 所(普通合伙) 11386 代理人 张同玲 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/58(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种分层结构铁钴磷化物/碳复合材料的制 备方法和扣式电池 (57)摘要 本发明涉及一种分层结构 铁钴磷化物/碳复 合材料的制备方法和 扣式电池， 属于电极材料制 备技术领域， 解决了现有技术中磷化物金属作为 电极材料电化学性能差的问题。 所述方法包括： (1)将铁源和沉淀剂溶于第一反应介质中， 搅拌， 将得到的混合物移至高压反应釜内衬中， 保温， 进行反应； 将产物离心、 洗涤、 烘干得到氧化铁微 米棒； (2)以步骤(1)得到的氧化铁微米棒为模 板， 以硝酸钴和/或氯化钴为钴源， 同时加入螯合 剂， 将模板、 钴源、 螯合剂和第二反应介质混合， 超声分散10 ‑12min， 搅拌， 将得到的产物 离心、 洗 涤、 烘干， 在氩气流中， 加入次磷酸氢钠， 高温煅 烧。 制备的复合材 料具有较好的电化学性能。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114242984 A 2022.03.25 CN 114242984 A 1.一种分层结构铁钴磷化物/碳复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述方法包括如下 步骤： (1)氧化铁微米棒的制备： 将铁源和沉淀剂溶于第一反应介质中， 搅拌， 将得到的混合 物移至高压 反应釜内衬中， 保温， 进 行反应； 反应结束后将产 物离心、 洗涤、 烘干得到氧化铁 微米棒； (2)铁钴磷化物/碳复合材料的制备： 以步骤(1)得到的氧化铁微米棒为模板， 以硝酸钴 和/或氯化钴为钴源， 同时加入螯合剂， 将模板、 钴源、 螯合剂和第二反应介质混合， 超声分 散10‑12min， 搅拌， 将得到的产 物离心、 洗涤、 烘干， 得到含 金属钴的有机框架结构氧化铁微 米棒Fe2O3@Co‑MOF； 在氩气 流中， 将Fe2O3@Co‑MOF和次磷酸氢钠混合， 高温煅烧， 得到铁钴磷 化物/碳复合材 料FeP@CoP/C。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述铁源、 所述沉淀剂和 第一反应介质的用量比为： 10 ‑13mmol： 5‑13mmol： 70‑75mL。 3.根据权利要求2所述的制备方法， 其特征在于， 所述铁源为氯化铁、 硫酸亚铁、 硝酸铁 中的一种或多种； 所述沉淀剂为草酸、 丙二胺、 硫代硫酸钠、 碳酸氢钠、 碳酸钠和氨水中的一 种或多种； 第一反应介质为含有丙三醇、 乙二醇、 乙醇、 甲醇和邻苯二甲酸二甲酯中的至少 两种的去离 子水混合溶 液。 4.根据权利 要求2所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 反应温度 为160‑220℃， 反 应时间为 4‑16h。 5.根据权利 要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 氧化铁微米棒、 钴源、 螯合 剂、 第二反应介质的用量比为0.2 ‑0.4g： 0.1 ‑0.2g： 1‑2g： 70‑75mL。 6.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， Fe2O3@Co‑MOF和次磷酸氢 钠的用量比为0.1 ‑0.3g： 1‑3g。 7.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述第 二反应介质为含有甲醇、 乙醇、 乙二醇和丙三醇中的至少两种的去离 子水混合溶 液。 8.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 所述螯合剂为十六烷基三甲基溴化 铵、 十二烷基苯磺酸钠、 聚乙烯吡咯烷酮、 2 ‑甲基咪唑的一种或多种。 9.根据权利 要求8所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 氩气流的流速为25 ‑80mL/ min， 高温煅烧的过程包括： 煅烧温度为3 00‑550℃， 升温速率 为2‑5℃/min， 时间为2 ‑3h。 10.一种扣 式电池， 其特征在于， 该扣式电池的负极包括由权利要求1 ‑9所述的制备方 法得到的铁钴 磷化物/碳复合材 料， 以金属锂片作为对电极和参比电极。 11.根据权利要求10所述的扣式电池， 其特征在于， 所述负极还包括导电剂乙炔黑和粘 结剂聚偏氟乙烯PVDF； 所述负极通过以下方法制备： 以N ‑甲基吡咯烷酮NMP作为溶剂， 将活 性物质铁钴磷化物/碳复合材料、 导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯PVDF按照用量比320 ‑ 340mg： 40 ‑50mg： 40‑50mg混合均匀， 直至混合浆料出现金属光泽， 将制备好的混合浆料均匀 涂敷在的铜箔上， 6 0‑70℃真空干燥12 ‑14h后取出， 冲压成极片。 12.根据权利要求11所述的扣式电池， 其特征在于， 所述铜箔的尺寸为6cm ×7cm， 冲压 成的极片直径为8 ‑9mm。 13.根据权利 要求11所述的扣式电池， 其特征在于， 所述扣式电池的电解液为1.0mol/L 的LiPF6， 溶剂是碳 酸乙烯酯、 碳 酸二甲酯和碳 酸二乙酯按1： 1： 1的体积比混合的混合物。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114242984 A 214.根据权利要求13所述的扣式电池， 其特征在于， 所述扣式电池在手套箱中组成， 手 套箱的水 氧含量低于 0.01ppm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114242984 A 3