磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法與流程

2023-12-03 08:32:41 2

本發明涉及鋰離子電池材料領域，特別地，涉及一種磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法。

背景技術：

目前，磷酸鐵鋰電池以其超長的循環壽命、極好的安全性能、較好的高溫性能和倍率放電、優異的性價比等特點，大量應用於儲能設備、電動工具、電動大巴、電動汽車、休閒車、醫療設備啟動、軍事電源等領域。磷酸鐵鋰綜合性能的好壞與其製造所用到的主原材料和製造方法有很大關係。磷酸鐵鋰正極材料的製造，目前國內外普遍採用主原材料(電池級草酸亞鐵、鐵紅或磷酸鐵)、鋰鹽和磷鹽混合進行固相法生產，其他方法如溶膠-凝膠法、液相沉澱法、超聲波法和微波法。這些方法的主要缺點有：雜質含量高、廢水量大、工藝流程長，特別是電化學性能較差等。具體來說，固相法產品化學成分均勻性不好、批次穩定性差；水熱法成本高、工藝流程長、生產廢水量大；均相沉澱法會產生大量廢水、工藝流程長、雜質含量高；溶膠-凝膠法合成時間長、洗滌廢水用量大、產品孔隙率過高、顆粒容易收縮等；空氣氧化法能耗大、生產成本高、粒度不均勻；微乳液法、微波輻射晶化法尚處於實驗室研究階段，欠缺與技術配套的工業化設備。

技術實現要素：

本發明提供了一種磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，以解決目前方法製備的磷酸鐵粒徑不均勻的技術問題。

本發明採用的技術方案如下：

一種磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，包括以下步驟：

取鐵源、石墨烯和分散劑分散於水中製得第一鐵源溶液。

將磷源配製的第一磷溶液與第一鐵源溶液混合氧化進行第一階段反應，得到磷酸鐵晶種複合石墨烯。

取鐵源和絡合劑溶於水中配製得到第二鐵源溶液，另取磷源溶於水中配製得到第二磷源溶液。

將磷酸鐵晶種複合石墨烯、第二鐵源溶液和第二磷源溶液混合氧化進行第二階段反應，反應得到的磷酸鐵在磷酸鐵晶種複合石墨烯的晶種的誘導下結晶，並在磷酸鐵晶種複合石墨烯上析出，得到磷酸鐵/石墨烯前驅體。

將磷酸鐵/石墨烯前驅體分離、乾燥、煅燒得到磷酸鐵/石墨烯複合材料。

進一步地，第一鐵源溶液的鐵離子濃度為0.05～0.08mol/L，第一磷溶液的磷酸根離子濃度為0.025～0.04mol/L，第一鐵源溶液中鐵離子和石墨烯的摩爾比為1:0.05～0.1，第一鐵源溶液與第一磷溶液的體積比為1:0.45～0.55。

進一步地，第二鐵源溶液中鐵離子濃度為1.0～4.0mol/L，絡合劑濃度為0.05～0.2mol/L，第二磷溶液的磷酸根離子濃度為1.0～4.0mol/L。

第二鐵源溶液中鐵元素和第二磷溶液中的磷元素的摩爾比為1:1.05～1.10，將所述磷酸鐵晶種複合石墨烯按照每1～5g加入550～1100mL所述第二鐵源溶液和500～1000mL第二磷源溶液中並充分混合。

進一步地，第一階段反應的操作包括：

將第一磷溶液、第一鐵源溶液和第一氧化劑混合，在50～70℃、pH值為0.5～5.0的條件下，繼續攪拌反應0.5～2.0小時。

第二階段反應的操作包括：

將磷酸鐵晶種複合石墨烯、第二鐵源溶液、第二磷源溶液和第二氧化劑混合均勻，在30～60℃、pH值為4.0～5.0的條件下，繼續攪拌反應3小時。

進一步地，第一氧化劑為雙氧水，雙氧水與作為溶劑的水等體積加入，雙氧水的質量百分比溶度為9～11％。

第二氧化劑為氧氣，氧氣以1～2ml/L·min速度通入反應溶液中。

進一步地，第一階段反應通過添加酸性物質調節pH值，第二階段反應中通過添加鹼性物質調節pH值，酸性物質選自磷酸、磷酸二氫銨、乙酸中的一種或幾種，鹼性物質選自氨水、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或幾種。

進一步地，乾燥為噴霧乾燥，煅燒在氣氛爐中進行，煅燒溫度為500～650℃，煅燒時間為4～10小時，優選氣氛爐中的氣氛為空氣或氧氣。

進一步地，鐵源選自氯化亞鐵、硝酸亞鐵、醋酸亞鐵、草酸亞鐵中的一種或幾種。

進一步地，磷源選自磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸、磷酸二氫鈉中的一種或幾種。

進一步地，分散劑選自乙二醇、丙酮、聚乙二醇、乙醇中的一種或幾種，絡合劑選自葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸中的一種或幾種。

本發明具有以下有益效果：上述磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，在第一階段反應中，由第一磷溶液與鐵源溶液氧化製得磷酸鐵晶種並吸附在石墨烯上。在第二階段反應中，鐵源溶液和第二磷溶液反應，在晶種的誘導下，反應生成的磷酸鐵在晶種表面結晶析出，使得石墨烯上的磷酸鐵晶種逐漸成長形成晶體，得到磷酸鐵/石墨烯前驅體。絡合劑可以保持溶液中鐵離子的穩定，抑制其他化學產物的形成。磷酸鐵/石墨烯前驅體分離後通過乾燥、煅燒得到磷酸鐵/石墨烯複合材料。上述磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，晶體通過二次生長的方式形成，顆粒大小均勻，製得的磷酸鐵/石墨烯複合材料顆粒均一。

除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明優選實施例2得到的磷酸鐵晶種複合石墨烯的透射電鏡TEM圖像；

圖2為實施例1～4的磷酸鐵/石墨烯複合材料上的磷酸鐵晶體掃描電鏡SEM圖像；

圖3為實施例1的磷酸鐵/石墨烯複合材料上的磷酸鐵晶體掃描電鏡SEM圖像。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參照圖1，本發明的優選實施例提供了一種磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，包括以下步驟：

取鐵源、石墨烯和分散劑分散於水中製得第一鐵源溶液。

將磷源配製的第一磷溶液與第一鐵源溶液混合氧化進行第一階段反應，得到磷酸鐵晶種複合石墨烯。

取鐵源和絡合劑溶於水中配製得到第二鐵源溶液，另取磷源溶於水中配製得到第二磷源溶液。

將磷酸鐵晶種複合石墨烯、第二鐵源溶液和第二磷源溶液混合氧化進行第二階段反應，反應得到的磷酸鐵在磷酸鐵晶種複合石墨烯的晶種的誘導下結晶，並在磷酸鐵晶種複合石墨烯上析出，得到磷酸鐵/石墨烯前驅體。

將磷酸鐵/石墨烯前驅體分離、乾燥、煅燒得到磷酸鐵/石墨烯複合材料。

在分散劑的作用下，石墨烯分散均勻，可和鐵源充分接觸，同時避免石墨烯在鐵源溶液中聚集沉降，形成沉澱。鐵源為亞鐵化合物，亞鐵氧化與第一磷溶液反應形成磷酸鐵，磷酸鐵籽晶在混合溶液中析出並且吸附在石墨烯片層上，分離後得到磷酸鐵晶種複合石墨烯。在該階段磷酸鐵為較小的單晶顆粒，將其分離作為誘導第二階段反應中磷酸鐵聚集析出的晶種。在第二階段反應中，第二鐵源溶液和第二磷源溶液混合氧化生成磷酸鐵。絡合劑可以保持溶液中鐵離子的穩定，抑制其他化學產物的形成。磷酸鐵在磷酸鐵晶種複合石墨烯上的晶種的誘導下在磷酸鐵籽晶表面吸附、沉積進而規則排列，最後形成新的磷酸鐵晶體殼層，因此晶體得以不斷長大，得到磷酸鐵/石墨烯前驅體。磷酸鐵/石墨烯前驅體可通過過濾方式分離，乾燥、煅燒進而形成磷酸鐵/石墨烯複合材料。上述磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，晶體通過二次生長的方式形成，顆粒大小均勻，製得的磷酸鐵/石墨烯複合材料顆粒均一。磷酸鐵/石墨烯複合材料前驅體的形成包括兩個階段，第一階段反應成核形成晶種，第二階段反應液中磷酸鐵晶體生長，晶種誘導晶體生長並聚集形成顆粒較大的顆粒，而且其顆粒大小均勻。第一階段反應和第二階段的反應條件可參照鐵源、磷源的共沉澱法的常規條件。

上述磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，在第一階段反應中，由第一磷溶液與鐵源溶液氧化製得磷酸鐵晶種並吸附在石墨烯上。在第二階段反應中，鐵源溶液和第二磷溶液反應，在晶種的誘導下，反應生成的磷酸鐵結晶析出，使得石墨烯上的磷酸鐵晶種逐漸成長形成晶體，得到磷酸鐵/石墨烯前驅體。絡合劑可以保持溶液中鐵離子的穩定，抑制其他化學產物的形成。磷酸鐵/石墨烯前驅體分離後通過乾燥、煅燒得到磷酸鐵/石墨烯複合材料。上述磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，晶體通過二次生長的方式形成，顆粒大小均勻，製得的磷酸鐵/石墨烯複合材料顆粒均一。

與此同時，上述磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法產品收率高、純度高、鐵磷比達到0.96～1.00、粒徑可控(1.0um≤D50≤30.0um)、工藝流程短、廢水量極少、易於工業化等優點，是用於製造磷酸鐵鋰正極材料的極佳前驅體電池材料。大量技術文獻和合成經驗都顯示鐵磷比在上述範圍的磷酸鐵鋰材料在電化學容量和循環性能方面都達到最佳。

可選地，第一鐵源溶液的鐵離子濃度為0.05～0.08mol/L，第一磷溶液的磷酸根離子濃度為0.025～0.04mol/L，第一鐵源溶液中鐵離子和石墨烯的摩爾比為1:0.05～0.1，第一鐵源溶液與第一磷溶液的體積比為1:0.45～0.55。

在該鐵離子和磷離子的條件下，晶體成核，形成很小的磷酸鐵單晶顆粒，即為晶種。若低於此濃度範圍下限，則成核數量太少，大規模應用於生產受到局限；若高於此濃度範圍上限，則成核過多、晶體生長速率顯著增加，會形成許多大顆粒，不利於控制磷酸鐵顆粒粒度。

可選地，第二鐵源溶液中鐵離子濃度為1.0～4.0mol/L，絡合劑濃度為0.05～0.2mol/L，第二磷溶液的磷離子濃度為1.0～4.0mol/L。第二鐵源溶液中鐵元素和第二磷溶液中的磷元素的摩爾比為1:1.05～1.10，磷酸鐵晶種複合石墨烯、第二鐵源溶液和第二磷源溶液按照質量比1:550～1100:500～1000混合。

若低於此濃度範圍和質量比下限，則磷酸鐵顆粒生長較慢，產率低下；若高於此濃度和質量比上限，則生長速率過快且可能有新核乃至其他化學沉澱物產生，不利於顆粒粒度的控制。在該條件下，因為pH和溫度的條件限制，成核受到限制，第二鐵源溶液和第二磷源溶液的反應以晶體生長為主，形成較大而尺寸均一的晶體顆粒析出。

可選地，第一階段反應的操作包括：將第一磷溶液、第一鐵源溶液和第一氧化劑混合，在50～70℃、pH值為0.5～5.0的條件下，繼續攪拌反應0.5～2.0小時。

第二階段反應的操作包括：將磷酸鐵晶種複合石墨烯、第二鐵源溶液、第二磷源溶液和第二氧化劑混合均勻，在30～60℃、pH值為4.0～5.0的條件下，繼續攪拌反應3小時。

在第一階段反應，將第一磷溶液和鐵源溶液在50～70℃、pH值為0.5～5.0的條件下，反應0.5～2小時，同時向反應溶液中加入氧化劑。溫度過高、pH值過低或反應時間過長，則磷酸鐵成核數量過大且伴隨有晶體的快速生長，使得磷酸鐵的粒度增大、粒徑分布不均勻，失去磷酸鐵晶種作為合成均勻粒度的磷酸鐵晶體的前驅體的意義；反之，若溫度過低、pH值過高或反應時間過短，則磷酸鐵成核緩慢，晶種數量過少，難以分離和析出，磷酸鐵的生產合成效率也受到限制。

在第二階段反應的操作包括：將磷酸鐵晶種複合石墨烯、第二鐵源溶液以及絡合劑混勻，加入第二磷源溶液，在30～60℃、pH值為4.0～5.0的條件下，反應3小時，同時向反應溶液中加入第二氧化劑。溫度高於此範圍、pH值太低、反應時間太長，磷酸鐵晶體生長過快導致粒度分布不均勻。而溫度過低，pH值過高、反應時間太短，其一導致磷酸鐵成核數量少緩慢，晶種數量過少顆粒細小，難以分離和析出，磷酸鐵的生產合成效率也受到限制，其二是可能形成其他易沉澱化學產物比如氫氧化鐵(Fe(OH)3)。

可選地，第一反應階段中採用的氧化劑為雙氧水，雙氧水與作為溶劑的水等體積加入，雙氧水的質量百分比溶度為9～11％。第二反應階段中採用的氧化劑為氧氣，氧氣以1～2ml/L·min速度通入反應溶液中。

第一階段採用雙氧水具有氧化Fe2+離子生成Fe3+並進而形成FePO4的效果，雙氧水的加入量與第一鐵源溶液中作為溶劑的水等體積加入。當雙氧水的量過多時，磷酸鐵成核數量過大且伴隨有晶體的快速生長，使得磷酸鐵的粒度增大、粒徑分布不均勻，失去磷酸鐵晶種作為合成均勻粒度的磷酸鐵晶體的前驅體的意義；反之，其雙氧水的量過少時，則磷酸鐵成核數量少緩慢，晶種數量過少顆粒細小，難以分離和析出，磷酸鐵的生產合成效率也受到限制。

第二反應階段中採用的氧化劑為氧氣，具有氧化Fe2+為Fe3+並進而在FePO4晶種的催化和誘導下生成新的FePO4晶體殼層；如果依然採用雙氧水，則會在溶液中產生新的FePO4晶核進而晶粒過快地長大，粒徑大小難以控制。並且氧氣以1～2ml/L·min速度通入反應溶液中。若氧氣通入量太大，其一是磷酸鐵晶體生長過快導致粒度分布不均勻，其二是可能形成其他易沉澱化學產物比如氫氧化鐵(Fe(OH)3)。若氧化劑通入量太小，則導致磷酸鐵晶體生長速率過慢，晶體發育不完全，難以分離和析出，磷酸鐵的生產合成效率也受到限制。

可選地，第一階段反應通過添加酸性物質調節pH值，第二階段反應中通過添加鹼性物質調節pH值，酸性物質選自磷酸、磷酸二氫銨、乙酸中的一種或幾種，鹼性物質選自氨水、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或幾種。

可選地，乾燥為噴霧乾燥，煅燒在氣氛爐中進行，煅燒溫度為500～650℃，煅燒時間為4～10小時，優選氣氛爐中的氣氛為空氣或氧氣。

可選地，鐵源選自氯化亞鐵、硝酸亞鐵、醋酸亞鐵、草酸亞鐵中的一種或幾種。

可選地，磷源選自磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸、磷酸二氫鈉中的一種或幾種。

可選地，分散劑選自乙二醇、丙酮、聚乙二醇、乙醇中的一種或幾種，絡合劑選自葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸中的一種或幾種。

可選地，磷源選自磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸中的一種或幾種。

實施例1

一種磷酸鐵/石墨烯複合電池材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)在反應釜中，將氯化亞鐵(FeCl2·4H2O)5g、石墨烯0.02g、乙二醇20ml混合，加入等體積的質量濃度9％的雙氧水和水，使得溶液總體積為500mL，製得鐵離子濃度0.05mol/L的第一鐵源溶液a。

(2)將磷酸二氫銨製得0.025mol/L的第一磷溶液b計910mL加入反應釜中與第一鐵源溶液a進行升溫55℃反應，加磷酸調整pH＝4.0，反應1.5h，製得磷酸鐵晶種複合石墨烯c。

(3)配置氯化亞鐵濃度1.0mol/L的鐵源溶液d計2000mL，加入絡合劑葡萄糖酸鈉使其濃度達到0.5mol/L，配製磷酸二氫銨濃度1.0mol/L的第二磷溶液e計2120mL。

(4)將3g磷酸鐵晶種複合石墨烯c與鐵源溶液d在反應釜中充分混合均勻，加入第二磷溶液e並將氧氣以1～2ml/L·min速度通入反應溶液中，進行升溫反應至30℃，加碳酸銨調整pH＝5.0，反應3h。

(5)然後噴霧乾燥、氣氛爐550℃高溫煅燒6小時即可製得磷酸鐵/石墨烯複合材料。

實施例2

一種磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)在反應釜中，將10g硝酸亞鐵(Fe(NO3)2·6H2O)、0.04g石墨烯以及40mL丙酮混合，再加入等體積的質量濃度10％的雙氧水和水製得濃度為0.08mol/L的第一鐵源溶液a。

(2)將磷酸氫二銨製得0.04mol/L的第一磷溶液b共800mL加入反應釜中與鐵源溶液a進行升溫70℃反應，加乙酸調整pH＝3.0，反應0.5h，製得磷酸鐵晶種複合石墨烯c。

(3)配製硝酸亞鐵濃度2.0mol/L的鐵源溶液d計1500mL，加入絡合劑葡萄糖酸鈉使其濃度達到0.1mol/L，配製磷酸氫二銨濃度2.0mol/L的第二磷溶液e計1600mL。

(4)將2.5g磷酸鐵晶種複合石墨烯c與鐵源溶液d在反應釜中充分混合均勻，加入第二磷溶液e進行升溫反應至35℃，加氨水調整pH＝4.5，反應3h。

(5)然後噴霧乾燥、氣氛爐500℃高溫煅燒10小時即可製得磷酸鐵/石墨烯複合材料。

實施例3

一種磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)在反應釜中，將15g醋酸亞鐵、0.09g石墨烯、100mL聚乙二醇混合，再加入等體積的質量濃度11％的雙氧水和水，製得濃度0.06mol/L的第一鐵源溶液a計1430mL。

(2)將磷酸製得0.03mol/L的第一磷溶液b計2700mL加入反應釜中與鐵源溶液a進行升溫98℃反應，加碳酸氫銨調整pH＝2.5，反應0.5h，製得磷酸鐵晶種複合石墨烯c。

(3)配製醋酸亞鐵濃度3.0mol/L的第二鐵源溶液d共3000mL，加入絡合劑葡萄糖酸使其濃度達到0.15mol/L，配製磷酸濃度3.0mol/L的第二磷溶液e計3200mL。

(4)將磷酸鐵晶種複合石墨烯c與鐵源溶液d在反應釜中充分混合均勻，加入第二磷溶液e進行升溫反應至50℃，加碳酸氫銨調整pH＝4.5，反應3h。

(5)然後噴霧乾燥、氣氛爐550℃高溫煅燒6小時即可製得磷酸鐵/石墨烯複合材料。

實施例4

一種磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)在反應釜中，將25g醋酸亞鐵、5g氯化亞鐵(FeCl2·4H2O)混合石墨烯0.23g、丙酮120mL和乙二醇130mL混合，再加入等體積的質量濃度10％的雙氧水和水，製得濃度0.08mol/L的第一鐵源溶液a共計2430mL。

(2)將磷酸二氫銨和磷酸製得0.04mol/L的第一磷溶液b計4860mL加入反應釜中與鐵源溶液a進行升溫70℃反應，加氨水和碳酸銨調整pH＝2.0，反應3h，製得磷酸鐵晶種複合石墨烯c。

(3)配製醋酸亞鐵、氯化亞鐵濃度4.0mol/L的第二鐵源溶液d計4000mL，加入絡合劑葡萄糖酸和葡萄糖酸鈉使其濃度達到0.2mol/L，配製磷酸二氫銨和磷酸濃度4.0mol/L的第二磷溶液e計4400mL。

(4)將15g磷酸鐵晶種複合石墨烯c與第二鐵源溶液d在反應釜中充分混合均勻，加入第二磷溶液e進行升溫反應至60℃，加氨水和碳酸銨調整pH＝4.0，反應3h。

(5)然後噴霧乾燥、氣氛爐600℃高溫煅燒5小時即可製得磷酸鐵/石墨烯複合材料。

表1所列是通過實施例1～4合成的磷酸鐵/石墨烯複合材料的化學成分。鐵磷比都在0.96～1之間。雜質含量基本在10ppm以內，達到電池級工業應用的含量標準。其中雜質元素主要是由於鐵鹽、磷鹽等反應原材料中所含雜質引入。粒度也隨著反應條件的改變相應呈現出遞變。

表1 磷酸鐵/石墨烯複合材料指標

由以上實施例可以看出，本發明可以穩定而有效地控制磷酸鐵晶體的粒度，並且磷酸鐵晶體與石墨烯複合，有利於提升正極材料的電導率；本發明以氧氣為氧化劑，不會引入雜質離子，得到的磷酸鐵雜質含量低、化學成分穩定。本發明提供的方法涉及的工藝和條件低毒、環保、操作簡單，有利於磷酸鐵的工業生產。

取實施例2的磷酸鐵晶種複合石墨烯進行掃描電鏡分析，結果如圖2所示。圖中小黑點為磷酸鐵晶種。圖像顯示磷酸鐵晶種的大小在5～10nm，相當一部分晶種附著在石墨烯表面(圖片右方深色片層狀區域)。磷酸鐵以往都是磷鹽和鐵鹽在比較大的濃度(>0.3mol/L)和較高的溫度下反應合成，得到的磷酸鐵單晶的顆粒一般在500nm以上；而本發明的磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法通過低濃度溶液在50～70℃的低溫條件下的合成極小的納米磷酸鐵晶體。

實施例1～4分別為第二階段反應過程中不同鐵離子溶度和磷元素濃度下的磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法。在第一階段反應過程中，各實施例中磷酸鐵晶種複合石墨烯的磷酸鐵晶種的顆粒大小相差較小，最終磷酸鐵/石墨烯複合材料的磷酸鐵晶體的顆粒大小主要由第二階段反應過程決定。取實施例1～4的磷酸鐵晶體(將磷酸鐵複合石墨烯分散在乙二醇的水溶液中，超聲波分層十分鐘，靜置然後取底層白色沉澱物)進行掃描電鏡分析，掃描結果分別對應圖2(1)、圖2(2)、圖2(3)和圖2(4)。上述SEM圖像顯示第二鐵源溶液和第二磷源溶液濃度越高，反應溫度越高，則顆粒尺寸越大。在上述元素的溶液濃度為1mol/L，溫度為30℃時，磷酸鐵晶體顆粒的尺寸只有2～5um；而2mol/L的溶液在35℃時的溶液製備的磷酸鐵顆粒平均尺寸則達到10～15um；對於3mol/L溶液在50℃和4mol/L溶液反應在70℃時的顆粒大小分別達到20和30um。從圖可知，本發明的磷酸鐵/石墨烯複合材料的製備方法可較為精確的控制的磷酸鐵晶體粒徑大小，並且磷酸鐵粒徑的均一性好。

取實施例1的磷酸鐵/石墨烯複合材料進行掃描電鏡分析，掃描結果分別對應圖3。圖3的電鏡圖說明石墨烯和磷酸鐵形成了混合均勻的複合材料。圖中明顯的顆粒形貌屬於磷酸鐵晶體，電鏡中片層狀或者褶皺的物質為石墨烯；石墨烯分散在磷酸鐵顆粒之間或者包覆在顆粒周邊。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。