Lithium vanadium phosphate cathode material and preparation method of the invention relates to a ruthenium doped, the preparation method is as follows: (1) the lithium source, vanadium source, phosphorus source, ruthenium source material in accordance with the ratio of 3:2:3: (0.01 0.04) added to the milling tank; (2) according to the surfactant with the lithium source matter ratio is 3: (2 3.5) joined the grinding tank, with ethanol as solvent, milling to form slurry; (3) the slurry under the condition of 60 DEG C dried to obtain the precursor; (4) under the protection of gas, the precursor in the muffle furnace, 350 C pretreatment of 4 hours, 700 900 degrees high temperature calcination of 6 12 hours, the preparation of lithium vanadium phosphate cathode materials doped with ruthenium. The obtained material is of nanometer size, shortens the diffusion distance of lithium ion, and improves the electrochemical performance of the material. The preparation process of the invention is simple, the process is easy to control, and suitable for large-scale industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种钌掺杂的磷酸钒锂正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池正极材料,尤其涉及一种钌掺杂磷酸钒锂正极材料及其制备方法。
技术介绍
当今社会对于能源的需求量越来越大,传统能源对环境的污染较大,社会亟须一种新型的清洁能源。而锂离子电池作为一种储能器件,以其安全稳定、清洁、比能量高、循环寿命好等特点,备受世界各国研究者的青睐,自第一款商业化锂离子电池问世以来,近年来得到了深入的研究与发展。目前已广泛应用于移动式电子设备、电动汽车以及大型的储能设备。正负极材料是锂离子电池的重要组成部分,更是锂离子电池的关键与核心,决定了电池性能的优劣。目前,市场上最常见的正极材料主要有:磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂,但是这些材料存在着比能量低、稳定性以及安全性较差等问题。其中,磷酸钒锂材料具有能量密度高和循环稳定性好的优点,但是材料自身的电子导电性较差,限制了在储能设备上的应用和推广。研究发现,通过掺杂金属元素对磷酸钒锂进行改性,可以提高磷酸钒锂材料的电子导电性。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种钌掺杂的磷酸钒锂正极材料,能够有效增强磷酸钒锂正极材料电子导电性,提高放电比容量及快速充放电能力。本专利技术的另一个目的是提供一种钌掺杂的磷酸钒锂正极材料的制备方法,工艺简单,易于控制。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种钌掺杂磷酸钒锂正极材料,包括锂、钒、磷、钌元素,其中在磷酸钒锂电极材料中掺杂钌离子提高本征电子电导率,借助表面活性剂的胶束作用缩短锂离子的扩散距离,该正极材料的外观呈纳米颗粒状,粒径小于100nm。一 ...
【技术保护点】
一种钌掺杂磷酸钒锂正极材料,其特征在于,包括锂、钒、磷、钌元素,其中在磷酸钒锂电极材料中掺杂钌离子提高本征电子电导率,借助表面活性剂的胶束作用缩短锂离子的扩散距离,外观呈纳米颗粒状,粒径小于100 nm。
【技术特征摘要】
1.一种钌掺杂磷酸钒锂正极材料,其特征在于,包括锂、钒、磷、钌元素,其中在磷酸钒锂电极材料中掺杂钌离子提高本征电子电导率,借助表面活性剂的胶束作用缩短锂离子的扩散距离,外观呈纳米颗粒状,粒径小于100nm。2.权利要求1所述的钌掺杂磷酸钒锂正极材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:(1)将锂源、钒源、磷源、钌源加入到球磨罐中;(2)将表面活性剂加入磨球罐中,以无水乙醇作溶剂,经高能球磨机球磨,混合均匀,形成浆料;(3)将步骤(2)的浆料在60℃条件下干燥12小时,得到钌掺杂的磷酸钒锂的前驱体;(4)在气体保护下,将前驱体置于马弗炉中,350℃预处理4小时,700-900℃高温煅烧6-10小时,制备得到钌掺杂的磷酸钒锂正极材料。3.权利要求2所述的钌掺杂磷酸钒锂正极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,锂源、...
【专利技术属性】
技术研发人员:窦辉,张存良,张校刚,聂平,李洪森,董升阳,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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