一种制备磷酸钒锂正极材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备磷酸钒锂正极材料的方法，采用熔融法制备磷酸钒锂正极材料，将原料钒源、磷源、锂源按比例研磨混合熔融；自然冷却到室温后取出反应产物并加入碳源研磨均匀；将产物300-400℃条件下煅烧3-5h，得到预处理材料后在700-850℃条件下煅烧6-10h得到磷酸钒锂正极材料。本发明专利技术直接采用五氧化二钒或钒酸胺作为原料，避免了三价钒被氧化；合成方法简单，时间短，成本低，具有工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备磷酸钒锂锂离子正极材料的方法。
技术介绍
锂离子电池具有比能量高、自放电系数小、循环寿命长、重量轻和环境友好等优点，成为电动汽车和混合动力汽车电源的有力竞争者。常见的动力锂离子正极材料有尖晶石锰酸锂，钴酸锂和聚阴离子类正极材料(LiMPO4,M＝Mn、Fe、V等)。其中钴酸锂在锂脱出和嵌入过程中结构很不稳定，而且其价格很昂贵。尖晶石类锰酸锂由于姜泰勒效应导致其循环稳定性和倍率性能较差。与这两类材料相比，聚阴离子型正极材料具有较好的热稳定性和结构稳定性。其中，磷酸铁锂(LiFePO4)的循环寿命长、安全性高、价格低廉，但存在电子离子导电性差、锂离子扩散系数低和大电流放电特性较差等缺陷。同为聚阴离子型结构的磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)理论能量密度达500mWh/g，相比磷酸铁锂具有更高的离子电子导电性，理论充放电容量和充放电电压平台，因此成为锂离子电池中具有很大应用前景的正极材料。但是磷酸钒锂具有以下缺点阻碍了它的实际应用：(1)锂离子在Li3V2(PO4)3中扩散困难导致活性材料的利用率低；(2)高电压(4.8V)循环稳定性和倍率性能差；(3)合成方法耗时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备磷酸钒锂正极材料的方法，采用熔融法制备磷酸钒锂正极材料，其特征在于：(1)将原料钒源、磷源、锂源按钒：磷：锂以(1‑2):3:(1.5‑1.65)或(1‑2):3:(3‑3.3)的摩尔比例研磨混合均匀后于700‑900℃温度下熔融0.5‑2h；(2)自然冷却到室温后取出反应产物并加入碳源研磨均匀；碳源与合成产物的质量比为(0.2‑0.4):1；(3)将步骤(2)产物300‑400℃条件下煅烧3‑5h，得到预处理材料；(4)将预处理材料在700‑850℃条件下煅烧6‑10h得到磷酸钒锂正极材料；所述的钒源为五氧化二钒或钒酸胺中的一种或两种。

【技术特征摘要】
1.一种制备磷酸钒锂正极材料的方法，采用熔融法制备磷酸钒锂正极材料，其特征在于：(1)将原料钒源、磷源、锂源按钒：磷：锂以(1-2):3:(1.5-1.65)或(1-2):3:(3-3.3)的摩尔比例研磨混合均匀后于700-900℃温度下熔融0.5-2h；(2)自然冷却到室温后取出反应产物并加入碳源研磨均匀；碳源与合成产物的质量比为(0.2-0.4):1；(3)将步骤(2)产物300-400℃条件下煅烧3-5h，得到预处理材料；(4)将预处理材料在700-850℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯凯，程意，张华民，李先锋，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21