一种磷酸铁锂-磷酸钒锂纳米复合电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种磷酸铁锂‑磷酸钒锂纳米复合电极材料及其制备方法，将水溶性的锂盐、钒盐、磷源分别溶入去离子水中，配置成磷酸钒锂原料液，然后加入磷酸铁锂纳米粒子与有机溶剂混合，再添加乳化剂进行乳化后，通过微波反应，干燥后获得前驱体，再经过电阻炉烧制形成磷酸铁锂‑磷酸钒锂纳米复合电极材料。本发明专利技术提供上述方法克服了现有技术中制备的壳层成分不均匀，壳层厚度不均一，进而导致磷酸铁锂‑磷酸钒锂性能不稳定的技术问题，制备出的复合材料的电化学性能优异，具有极高的可逆容量和良好的循环稳定性，而且能缓冲电池结构的体积膨胀，制备过程清洁、环保，原料和设备成本低廉，适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及是一种锂离子电池电极材料制备领域，具体涉及一种磷酸铁锂-磷酸钒锂纳米复合电极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等，其中正极材料的质量占有较大比例（正负极材料的质量比为3-4:1）。因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低，所以锂离子电池正极材料成为研究的热门。橄榄石型结构的磷酸铁锂自1997年被报道具有可逆脱嵌锂特性以来，以其安全性能好、循环性能优异、环境友好、原料来源丰富、成本低等优点而成为锂离子电池主要的正极材料。然而，磷酸铁锂作为锂电池正极材料时，仍然存在缺陷，主要表现在磷酸铁锂的电子导电性能差、可充电电压也相对较低、低温稳定性差、振实密度小、单位体积电池所储存的电能较少，在合成过程中Fe2+易氧化成Fe3+，不易得到单相的磷酸铁锂，纯度低，制备工艺复杂，而且需要长时间高温煅烧，能耗高、周期长。然而磷酸钒锂具有更高的电压平台，而且它是一种快离子导体，其可脱嵌的锂离子的数量更多，因而它的导电性优于磷酸铁锂。但是，磷酸钒锂中第三个锂的脱嵌困难，而且它的成本更高，限制其大规模应用。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸铁锂‑磷酸钒锂纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述方法采用水溶性的锂盐、钒盐和磷源作为合成原料，包括以下步骤：（1）将水溶性锂盐、钒盐和磷源按摩尔比为（2‑4）:1:1称量，然后将三者溶于去离子水中，配置成磷酸钒锂原料液，其中锂盐浓度为1‑1.5mol/L；（2）向所述磷酸钒锂原料液中加入磷酸铁锂纳米粒子和有机溶剂，边加入边搅拌，其中，所述磷酸钒锂原料液、磷酸铁锂纳米粒子和有机溶剂的质量比为1:（0.3‑1.3）:（0.01‑0.2），得到混合浊液，再向所述混合浊液中滴加乳化剂，所述乳化剂与所述磷酸铁锂纳米粒子的质量比为1:（0.5‑1），保持不断搅拌1‑2h，得到磷酸铁锂‑磷...

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂-磷酸钒锂纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述方法采用水溶性的锂盐、钒盐和磷源作为合成原料，包括以下步骤：（1）将水溶性锂盐、钒盐和磷源按摩尔比为（2-4）:1:1称量，然后将三者溶于去离子水中，配置成磷酸钒锂原料液，其中锂盐浓度为1-1.5mol/L；（2）向所述磷酸钒锂原料液中加入磷酸铁锂纳米粒子和有机溶剂，边加入边搅拌，其中，所述磷酸钒锂原料液、磷酸铁锂纳米粒子和有机溶剂的质量比为1:（0.3-1.3）:（0.01-0.2），得到混合浊液，再向所述混合浊液中滴加乳化剂，所述乳化剂与所述磷酸铁锂纳米粒子的质量比为1:（0.5-1），保持不断搅拌1-2h，得到磷酸铁锂-磷酸钒锂浊液；（3）将所述磷酸铁锂-磷酸钒锂浊液经过微波处理，干燥后得到磷酸铁锂-磷酸钒锂核壳结构前驱体；（4）将所述磷酸铁锂-磷酸钒锂核壳结构前驱体经过煅烧处理，得到磷酸铁锂-磷酸钒锂纳米复合电极材料。2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂-磷酸钒锂纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性锂盐采用氢氧化锂、乙酸锂、硫酸锂和硝酸锂其中的任一种或两种以上的组合；所述钒盐为草酸过氧钒、钒酸铵、醋酸钒、三乙醇胺过氧钒、硫酸钒中的一种中的任一种或两种以上的组合；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，王镭迪，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51