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一种钒酸锂/氮掺杂石墨烯锂离子电池负极材料及其制备方法技术

技术编号:11904837 阅读:88 留言:0更新日期:2015-08-19 17:46
本发明专利技术涉及一种钒酸锂/氮掺杂石墨烯锂离子电池负极材料,所述电极材料组分为Li3VO4/氮掺杂石墨烯;其具体制备步骤为:将分析纯(99.9%)的化学原料偏钒酸铵、氢氧化锂、六次甲基四加去离子水搅拌,得到均匀溶液;将氧化石墨烯粉末加去离子水,经超声分散得到分散液,将所得分散液逐滴加入上述得到的均匀液体中,搅拌,得到混合溶液;将上述得到的混合溶液转移至水热反应釜中于200℃下反应4~20小时,自然冷却后烘干,再在400-600℃,氮气条件下烧结2~10小时后,得到钒酸锂/氮掺杂石墨烯锂离子电池负极材料。该负极材料中石墨烯为氮掺杂,负极材料中Li3VO4分散在氮掺杂石墨烯中,平均尺寸约40nm,所制备Li3VO4/氮掺杂石墨烯复合材料充放电容量高,循环性能优异。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种新型锂离子电池负极材料,特别涉及一种Li3VO4/氮掺杂石墨烯复合材料,属于电化学电源领域。技术背景:锂离子电池因其优越的性能已广泛应用于便携式电子设备领域。然而,随着电子产品的深度发展,尤其是电动汽车、混合动力汽车等新型工具的不断涌现,对电源提出了新的要求。这使得锂离子电池面临着新的挑战,研发新型高性能锂离子电池显得尤为迫切。电极材料是锂离子电池的核心,目前,商用锂离子电池正极材料体系相对比较丰富,但负极材料仍局限于碳材料。所以,开发新型锂离子负极材料无疑具有重要意义。Li3VO4作为一种新型负极材料,相比于商用石墨类负极材料而言具有更高体积比容量和更好的安全性能,相比于Li4Ti5O12负极材料而言具有更高的比容量,更低的充、放电电压,和目前商用正极材料匹配良好,在锂离子电池中具有广阔的应用前景。制约Li3VO4在锂离子电池中实际应用的主要原因在于其电子电导率较低,这会导致其充、放电电压电极较大、倍率性能不理想。已有研宄主要通过将Li3VO4与碳材料复合以提高其导电性,从而提升其电化学性能。最近有研宄表明,氮掺杂碳复合能够进一步提升材料的电化学性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钒酸锂/氮掺杂石墨烯锂离子电池负极材料,其特征在于所述电极材料组分为Li3VO4/氮掺杂石墨烯;所述的电池负极材料的具体制备步骤为:将分析纯(99.9%)的化学原料偏钒酸铵、氢氧化锂、六次甲基四胺按摩尔比为1:3:5称取,放置于容器中加去离子水搅拌,得到均匀溶液;将氧化石墨烯粉末置于容器中,加入去离子水,放在超声清洗仪中超声分散得到分散液,将所得分散液逐滴加入步骤(1)得到的均匀液体中,搅拌,得到混合溶液;(3)将步骤(2)得到的混合溶液转移至水热反应釜中于200 ℃下反应4~20小时,自然冷却得到反应混合液;(4)将步骤(3)得到的反应混合液烘干,再在400‑600℃,氮气条件下烧结2~...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:倪世兵张继成马建军杨学林
申请(专利权)人:三峡大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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