【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池
,具体涉及。
技术介绍
锂离子电池负极材料是锂离子电池的关键组成部分,目前商业化生产中负极主要使用石墨,但无论是天然石墨还是人造石墨其理论比容量均仅为372mAh/g。尽管石墨负极具有廉价、安全性好的优点,但随着一些高比容量正极材料的开发,较低比容量的石墨作为负极已经不能满足正极材料的需求。因此,研发高比容量的负极材料具有很大的潜在价值。磷酸氧钒(VOPO4)与石墨、合金及金属氧化物类似,同样可以提供锂离子的脱嵌位点,而且VOPO4中P043_聚阴离子具有较强的电负性,可以为锂离子的脱嵌提供稳定的3D框架结构,缓解了充放电过程中材料体积逆变化不可过大的问题;由于钒具有活泼的化学性质(V2+到V5+),因此,VOPO4具有较高的比容量(827mAh/g);我国钒资源丰富,原材料来源广泛,成本低廉。综上可知,VOPO4是一个具有很大潜在价值的锂离子电池负极材料。目前,VOPO4的研究尚主要集中在锂离子电池正极材料,而其作为锂离子电池负极材料的研究仍未见报道。本专利技术通过液相法合成了纳米片状的VOPO4负极材料,所合成的材料具有特殊的微观形貌,具有优异的电化学性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种制备纳米片状磷酸氧钒的方法。所制备材料为纳米片状结构,其较大表面积大增加了活性材料与电解液的接触面积,纳米结构大大缩短了锂离子扩散距离,提高了其传输速率。纳米片状结构能有效提高磷酸氧钒的电化学性能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案,包括以下步骤: (O以钒源、磷源及还原剂为原料,按照钒源中 ...
【技术保护点】
一种纳米片状锂离子电池负极材料磷酸氧钒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以钒源、磷源及还原剂为原料,按照钒源中钒离子、磷源中磷酸根离子和还原剂的摩尔比1:1:1~5,溶于去离子水中;(2)将步骤(1)中所得混合溶液置于70~90℃的水浴中搅拌1~6H得到均一溶液;(3)将步骤(2)中所得的溶液、溶胶或悬浊液调节pH至6~9;(4)将步骤(3)中所得的溶液、溶胶或悬浊液置于热解罐中,在150~350℃下热解10~30h;(5)将步骤(4)所得产物过滤,于80~120℃干燥得到磷酸氧钒前驱体;(6)将步骤(5)所得磷酸氧钒前驱体于非还原气氛下100~400℃烧结1~10h,冷却至室温,得到磷酸氧钒。
【技术特征摘要】
1.一种纳米片状锂离子电池负极材料磷酸氧钒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)以钒源、磷源及还原剂为原料,按照钒源中钒离子、磷源中磷酸根离子和还原剂的摩尔比1:1:广5,溶于去离子水中; (2)将步骤(1)中所得混合溶液置于70~90°C的水浴中搅拌1~6Η得到均一溶液; (3)将步骤(2)中所得的溶液、溶胶或悬浊液调节pH至6~9; (4)将步骤(3)中所得的溶液、溶胶或悬浊液置于热解罐中,在150~350°C下热解10 ~30h ; (5)将步骤(4)所得产物过滤,于80~120°C干燥得到磷酸氧钒前驱体; (6)将步骤(5)所得磷酸氧钒前驱体于非还原气氛下100~400°C烧结I~10h,冷却至室温,得到磷酸氧钒。2.根据权利要求1所述的纳米片状锂离子电池负极材料磷酸氧钒的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的混合溶液中钒离子浓度控制在0.05~lmol/L。3.根据权利要求1或2所述的纳米片状锂离子电池负极材料磷酸氧钒的制备方法,其特征在于:步骤(1)中 所述的钒源为五氧化二钒、偏钒酸铵、钒酸铵、三...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑俊超,张宝,韩亚东,王小玮,袁新波,李晖,明磊,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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