微波法制备钒酸锂的方法，涉及钒酸锂的一种制备方法。该方法包括如下步骤：（１）按重量份数取下列各原料：钒的化合物１００；锂的化合物１３～１４；掺杂金属的金属盐１～１０；（２）将步骤（１）中各原料混合均匀；（３）将步骤（２）中的混合物放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于装有碳粉的反应容器内，使碳粉包围在刚玉坩埚周围，盖上盖子，且盖子表面散附碳粉；（４）将反应容器移至微波炉内，在微波作用下反应３０秒钟～５分钟，微波频率为２４５０ＭＨｚ，功率为１６０Ｗ～８００Ｗ；（５）反应结束后，取出反应容器，静置冷却至室温，得到钒酸锂产品。该方法用于制备钒酸锂，具有反应时间短、生产效率高、消耗能量少的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钒酸锂的一种制备方法，特别是涉及一种微波法制备钒酸锂的方法。
技术介绍
近年来，随着人们对纳米材料性能以及相关制备技术研究的不断深入，具有特殊形貌和功能的超细结构在化学、力学、光学、电学和磁学等方面往往表现出优异的特性，这些超细结构可望在化工、电子、冶金、航空、医药等军事和民用领域里得到广泛的应用。特别是纳米钒酸锂在电化学电容器方面具有优异的特性，可望在电化学电容器生产领域得到广泛的应用。现有技术的制备钒酸锂的方法有高温固相法、低温液相法、溶胶凝胶法和水热法。高温固相法即在马弗炉内在一定温度下反应一定时间来制备钒酸锂，该方法具有反应时间长、消耗能源多的缺点；低温液相法是在液相中反应生成前躯体，再用马弗炉焙烧，该方法生产过程复杂；溶胶凝胶法反应速度快，但是不易控制，不适合于工业化生产；水热法是在高压下加热，反应条件苛刻，对设备要求高，投入成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的制备钒酸锂的方法存在的反应时间长、消耗能源多的缺陷，提供一种微波法制备钒酸锂的方法，将微波这种能量应用到钒酸锂的制备中，该方法具有反应时间短、生产效率高、消耗能量少、对环境无污染、产品纯度高的特点，反应产物颗粒小，均可达到纳米级，尤其能大大减少反应时间和能量的消耗。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：微波法制备钒酸锂的方法，其特征在于包括如下具体步骤：(1)、按重量份数取下列各原料：-->钒的化合物 100；锂的化合物 13～14；掺杂金属的金属盐 1～10；(2)、将步骤(1)中各原料混合均匀；(3)、将步骤(2)中的混合物放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于装有碳粉的反应容器内，使碳粉包围在刚玉坩埚周围，盖上盖子，且盖子表面散附碳粉；(4)、将反应容器移至微波炉内，在微波作用下反应30秒钟～5分钟，微波频率为2450MHz，功率为160W～800W，(5)、反应结束后，取出反应容器，静置冷却至室温，得到钒酸锂产品。在上述技术方案中，锂的化合物选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种。钒的化合物选自五氧化二钒或偏钒酸胺中的一种。掺杂金属的金属盐选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种或几种。掺杂金属选自铝、钴、镁、镍、锡或铁中的一种或几种。本专利技术的有益效果是：与现有技术的采用高温固相法、低温液相法和水热法制备钒酸锂的方法相比，本专利技术具有反应时间短、生产效率高、消耗能量少、对环境无污染、产品纯度高的特点，反应产物颗粒小，均可达到纳米级，尤其能大大减少反应时间和能源的消耗；在功能上的不同之处是应用微波的高能量快速加热、瞬间反应的原理来制备钒酸锂，制备出的钒酸锂结晶度好，电化学性能良好；本专利技术的原理是，碳粉是微波的良好的吸收体，通过微波瞬间加热碳粉，碳粉将热量传递给反应容器内的反应物，瞬间发生反应，制备出钒酸锂材料；此种方法具有反应时间短、速度快，产品稳定性好的特点；本专利技术具有安全环保无污染的特点。具体实施方式实施例1，本实施例所述的一种微波法制备钒酸锂的方法，其特征在于包括如下具体步骤：(1)、按重量份数取下列各原料：-->钒的化合物 100；锂的化合物 13.5；掺杂金属的金属盐 5；(2)、将步骤(1)中各原料混合均匀；(3)、将步骤(2)中的混合物放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于装有碳粉的反应容器内，使碳粉包围在刚玉坩埚周围，盖上盖子，且盖子表面散附碳粉；(4)、将反应容器移至微波炉内，在微波作用下反应时间2分钟45秒，微波频率为2450MHz，反应功率为480W；(5)、反应结束后，取出反应容器，静置冷却至室温，得到钒酸锂产品。在上述技术方案中，锂的化合物选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种，本实施例选择盐酸盐；钒的化合物选自五氧化二钒或偏钒酸胺中的一种，本实施例选择五氧化二钒；掺杂金属的金属盐选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种或几种，本实施例选择硝酸盐；掺杂金属选自铝、钴、镁、镍、锡或铁中的一种或几种，本实施例选择铝为掺杂金属。实施例1为最佳实施例。实施例2，本实施例所述的一种微波法制备钒酸锂的方法，其特征在于包括如下具体步骤：(1)、按重量份数取下列各原料：钒的化合物 100；锂的化合物 13；掺杂金属的金属盐 10；(2)、将步骤(1)中各原料混合均匀；(3)、将步骤(2)中的混合物放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于装有碳-->粉的反应容器内，使碳粉包围在刚玉坩埚周围，盖上盖子，且盖子表面散附碳粉；(4)、将反应容器移至微波炉内，在微波作用下反应30秒钟，微波频率为2450MHz，功率为800W；(5)、反应结束后，取出反应容器，静置冷却至室温，得到钒酸锂产品。在上述技术方案中，锂的化合物选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种，本实施例选择硝酸盐；钒的化合物选自五氧化二钒或偏钒酸胺中的一种，本实施例选择偏钒酸胺；掺杂金属的金属盐选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种或几种，本实施例选择硫酸盐；掺杂金属选自铝、钴、镁、镍、锡或铁中的一种或几种，本实施例选择镍为掺杂金属。实施例2反应时间较短。实施例3，本实施例所述的一种微波法制备钒酸锂的方法，其特征在于包括如下具体步骤：(1)、按重量份数取下列各原料：钒的化合物 100；锂的化合物 14；掺杂金属的金属盐 1；(2)、将步骤(1)中各原料混合均匀；(3)、将步骤(2)中的混合物放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于装有碳粉的反应容器内，使碳粉包围在刚玉坩埚周围，盖上盖子，且盖子表面散附碳粉；(4)、将反应容器移至微波炉内，在微波作用下反应5分钟，微波频率为2450MHz，功率为160W；(5)、反应结束后，取出反应容器，静置冷却至室温，得到钒酸锂产品。在上述技术方案中，锂的化合物选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种，本实施例选择硫酸盐；钒的化合物选自五氧化二钒或偏钒酸胺中的一种，本实施例选择五氧化二钒；掺杂金属的金属盐选自盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种或几种，本实施例选择盐酸盐；掺杂金属选自铝、钴、镁、-->镍、锡或铁中的一种或几种，本实施例选择锡和铁为掺杂金属。实施例3反应时间较长。以上所述仅是本专利技术的三个实施例，应予理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的原理的前提下，还可以对本专利技术作出若干改进，故凡依本专利技术专利申请范围所述的方法、特征及原理所做的等效变化或修饰，例如，锂的化合物的份数为13～14；掺杂金属的金属盐的份数为1～10；在微波作用下反应30秒钟～5分钟，功率为160W～800w等，这些特征同样属于本专利技术专利申请保护的范围。-->本文档来自技高网...
【技术保护点】
微波法制备钒酸锂的方法，其特征在于包括如下具体步骤： （１）、按重量份数取下列各原料： 钒的化合物 １００； 锂的化合物 １３～１４； 掺杂金属的金属盐 １～１０； （２）、将步骤（１）中各原料混合均匀； （３）、将步骤（２）中的混合物放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于装有碳粉的反应容器内，使碳粉包围在刚玉坩埚周围，盖上盖子，且盖子表面散附碳粉； （４）、将反应容器移至微波炉内，在微波作用下反应３０秒钟～５分钟，微波频率为２４５０ＭＨｚ，功率为１６０Ｗ～８００Ｗ； （５）、反应结束后，取出反应容器，静置冷却至室温，得到钒酸锂产品。
【技术特征摘要】
1、微波法制备钒酸锂的方法，其特征在于包括如下具体步骤：(1)、按重量份数取下列各原料：钒的化合物 100；锂的化合物 13～14；掺杂金属的金属盐 1～10；(2)、将步骤(1)中各原料混合均匀；(3)、将步骤(2)中的混合物放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于装有碳粉的反应容器内，使碳粉包围在刚玉坩埚周围，盖上盖子，且盖子表面散附碳粉；(4)、将反应容器移至微波炉内，在微波作用下反应30秒钟～5分钟，微波频率为2450MHz，功率为160W～800W；(5)、反应结束后，取出反应容器，静置冷却至室温，得到钒酸锂产品。2、根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：王虹，李中延，唐致远，曲涛，
申请(专利权)人：东莞市迈科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44[]
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