众所周知，Li Fe PO4材料具有较低的电子电导率（10-9~10-10S/cm2）和较低的锂离子扩散系数（10-14~10-16cm2/s），目前的改性方法主要有：减小粒径、离子掺杂和表面包覆导电剂。由前两章讨论得到，提高原料纯度和减小粒径均可以增加 Li+的扩散系数，提高活性物质 Li Fe PO4/C 的有效利用率，有效改善 Li Fe PO4/C 材料的低温性能。
碳包覆具有提高材料的电子导电性，减小电极之间的极化电阻，阻碍颗粒的长大的效果。能有效提高 Li Fe PO4材料的综合性能。 
目前，行业主要采用以葡萄糖为碳源，经碳热还原法实现磷酸铁锂的碳包覆。近年来，石墨烯一系列独特的物理及化学性能被证实是一种很好的包覆导电剂。石墨烯是一种单层碳原子厚度的二维片层结构的碳材料，其中碳原子是 sp2杂化这比 sp3杂化的碳材料具有更好的导电性。石墨烯材料具有比表面积高、机械强度大，柔韧性好，稳定等优点，因此利用石墨烯对正极材料进行表面包覆改性，不仅可以避免电解液与材料的直接接触，还可以充分发挥其自身优越的物理性能。目前已经有大量的用石墨烯改性 Li Fe PO4
材料的研究报道，并且已经取得一定的研究成果。 本章将以葡萄糖为碳源，石墨烯为导电剂包覆 Li Fe PO4制备 Li Fe PO4/C/graphene材料，对 Li Fe PO4/C/graphene 材料低温性能进行研究。讨论石墨烯的引入对 Li Fe PO4/C材料的低温性能是否有影响。
为了提高研究可信度，本章选用的 Fe PO4·2H2O 与前两章采用高纯级原料Fe SO4·7H2O 制备的 Fe PO4·2H2O 来自于同一批次，样品具有较高的一致性，保证实验有较好的对比性。具体的包覆过程的主要步骤为：
（1）按照一定的化学计量比，分别称取 Fe PO4（铁源和磷源）、Li2CO3（锂源）和葡萄糖（碳源）；
（2）取石墨烯水溶液超声分散 15min；将分散好的石墨烯水溶液按实验设计计量加入到球磨罐中，以水为介质，在球磨机中球磨 60min。
（3）将研磨后的浆料置于微波炉中快速干燥，然后转移至管式电阻炉中进行煅烧。在 N2保护下，流速控制在 0.3L/min，以一定升温速率升温至一定温度后保温一段时间，冷却后得到 Li Fe PO4/C/graphene 复合材料。
实验样品的制备
 本章将对石墨烯的添加量进行控制，增加实验的对比性。高纯级原料制备的Fe PO4·2H2O 以葡萄糖为碳源进行碳包覆，制备的 Li Fe PO4/C 标记为 LFP；以葡萄糖为碳源，再以 1‰的石墨烯为导电剂制备的 Li Fe PO4/C/grapheme 标记为 LFP/C/G-1；以葡萄糖为碳源，再以 2‰的石墨烯为导电剂制备的 Li Fe PO4/C/grapheme 标记为LFP/C/G-2。

我们对所制备复合材料样品进行了 XRD 分析，如图 5.1 所示。LFP/C、LFP/C/G-1和 LFP/C/G-2 三种材料样品的衍射图谱，与 Li Fe PO4的标准衍射图谱（PDF#81-1173）相吻合且没有杂峰出现，说明产物是单一的橄榄石结构的 Li Fe PO4相，石墨烯的添加对 L
i Fe PO4材料的结构没有影响。属于正交晶系，空间群为 Pnma(62)。衍射峰的峰型尖锐，说明产物的结晶度较好。

表 5.1 为所有样的晶胞参数，由表中的数据可知，添加石墨烯轻微的减小了磷酸铁锂的晶胞参数，这是由于石墨烯包覆在磷酸铁锂材料的表面，在退火过程中阻止了磷酸铁锂晶粒的长大。随着石墨烯添加量的增加，晶胞参数存在减小的趋势，但是减小的量较小。