The present invention provides a mixed morphology of lithium vanadium phosphate / carbon composite cathode materials prepared by solvothermal method assisted sol particles stick, the lithium source, the source of vanadium and phosphorus source in the ethanol medium after milling quickly transferred to the container, stirring, adding chelating agent, get yellow suspension; and then placed in an oil bath, heating blue suspension, transferred to the reactor, ultrasonic at 175~190 deg. 20~28 insulation to obtain concentrated precursor; further grinding into powder, and adding carbon source, prepared mixed powder; in a tube furnace, nitrogen or argon atmosphere sintering 8~12 hours, grinding, sieving, coating / lithium vanadium phosphate particle best mixed morphology of carbon carbon composite cathode material. The invention makes full use of the raw materials sol method to achieve uniform mixing at the molecular level, combined with the reaction conditions are mild solvothermal technique and easy to control the advantages of lithium vanadium phosphate / obtained with mixed morphology of nanorods and particles of carbon composite cathode materials by carbothermal reduction.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料及其制备方法,属于电化学电源领域。
技术介绍
锂离子电池由于具有高的能量密度、良好的充放电性能和安全性高而被广泛应用于电动车和混合电动车等领域。同时,新型动力锂离子电池在未来电网调峰、太阳能和风能蓄电等领域也显示出了非常广阔的应用前景。影响锂离子电池性能的主要因素之一是电极材料,其中正极材料对锂离子电池未来的发展有着至关重要的作用。目前商用锂离子电池正极材料主要有:钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)等。LiCoO2是最早被商业化的锂离子电池正极材料,但Co毒性大,环境污染较严重,加之全球的Co储量有限,价格昂贵,所以其应用受到了一定的限制。LiMn2O4的工作电压虽然高(4V),但其容量不高(理论容量为148mAhg-1,实际容量仅120mAhg-1),而且高温下的循环性能差,所以LiMn2O4在锂离子电池市场上只得到了小规模的应用。此外,LiCoO2、LiMn2O4等氧化物类正极材料还存在安全性问题,即在过充或高温条件下,LiCoO2、LiMn2O4等氧化物分解生成的氧气与电解液中的有机溶剂发生反应而造成安全隐患。自1997年Padhi等首次报道了LiFePO4可用于锂离子电池正极材料以来,LiFePO4因具有无毒、无污染、安全性能好、原料来源广泛、价格便宜、寿命长等优点,而逐渐被国际上公认为是高能动力电池的最具潜力的新型正极材料之一。然而,由于LiFePO4自身结构而引起的电导率低(10-10-10-9Scm-1)和锂离子扩散缓慢(10 ...
【技术保护点】
一种溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料,其特征在于:该原材料包括锂源Li2CO3或LiOH,钒源NH4VO3或V2O5,磷源NH4H2PO4或H3PO4,碳源葡萄糖或蔗糖,螯合剂为草酸或柠檬酸。
【技术特征摘要】
1.一种溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料,其特征在于:该原材料包括锂源Li2CO3或LiOH,钒源NH4VO3或V2O5,磷源NH4H2PO4或H3PO4,碳源葡萄糖或蔗糖,螯合剂为草酸或柠檬酸。2.根据权利要求1所述的溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料,其特征在于:锂源、钒源、磷源的摩尔质量比为3.5~3.0:2.0:3.0。3.根据权利要求1所述的溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料,其特征在于:钒源为NH4VO3时,草酸或柠檬酸的摩尔质量比为1:3;钒源为V2O5时,草酸或柠檬酸的摩尔质量比为1:1.5。4.根据权利要求1所述的溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料,其特征在于:碳源占锂源、钒源、磷源总质量的3~15%。5.根据权利要求1所述的溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料,其特征在于:锂源、钒源、磷源、碳源、螯合剂的纯度均大于98%。6.一种溶胶辅助溶剂热法制备粒棒混合形貌磷酸钒锂/碳复合正极材料的制备方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:张露露,丁晓凯,蒋隆荣,杨学林,王吉青,
申请(专利权)人:三峡大学,湖北宇隆新能源有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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