The invention discloses a cathode material of lithium vanadium phosphate / carbon lithium ion battery preparation method comprises the following steps: according to the molar ratio of lithium, vanadium, phosphorus and reducing agent for 3.05:2:3:3 that take a lithium source, vanadium source, phosphorus source and reducing agent; the vanadium source and reducing agent to dissolve in ion water and reducing reaction, sequentially adding lithium source and phosphorus source, heating and stirring to mix evenly, until the water evaporated to form a green gel; the green gel placed in a dry box form the dry gel after the dry gel formation of pre sintering the precursor powder; the precursor powder and a carbon source are mixed evenly, add dispersant after ball milling dispersion, the dispersion of dry after sintering, lithium vanadium phosphate / carbon composite materials; carbon source dosage of lithium vanadium phosphate / carbon composite weight percentage of carbon in 5 10%. The invention combines the sol-gel process and the solid phase method to prepare the lithium ion battery anode material with good rate performance and cyclic performance, and vanadium lithium / carbon.
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳及其制备方法和一种锂离子电池
本专利技术涉及电池
,具体涉及一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳及其制备方法和一种锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池由三部分组成:正极、负极和电解质,电极材料为锂离子可嵌入/脱嵌型材料。锂离子电池的工作原理是锂离子循环往复的在正极材料和负极材料之间进行嵌入/脱嵌。充电过程中,锂离子从正极材料中脱出,在电解质作用下嵌入负极层间,使负极富锂而正极贫锂,同时电子的补偿电荷经由外电路到负极;放电过程与此相反,锂离子从负极经电解质到达正极,补偿电荷由外电路到达正极。锂离子的嵌入/脱嵌引起了主材料骨架中的电荷分布变化,从而在外部电路上产生了电流。电极材料是锂离子电池的关键组成部分,与电池成本和性能密切相关。钴酸锂电池由于材料价格昂贵、安全性差而被放弃用于大功率大容量的场合。锰酸锂电池有低成本、高性能的优势,产品安全性较钴酸锂电池高,是热门的电动汽车电池备选正极材料,但是其工作电位较低。磷酸铁锂具有较稳定的氧化状态,安全性能好,高温性能好,同时又具有无毒、无污染、原材料来源广泛、价格便宜等优点,是目前最热门的电动汽车电池正极材料之一。对于大规模储能的锂离子电池,其它关键技术还包括电池系统总体设计技术、电池系统的集成和成组技术、电池组测试技术等。目前,生产实践和科学研究中已经出现了多种锂离子电池正极材料,可分为两大类:锂的过渡金属盐,包括层状化合物、尖晶石型化合物等(可表示为LixMyOz,M为Co、Ni、Mn、V等过渡金属);另一类是聚阴离子型化合物,也就是含有四面体或者八面体阴离子结构单元(XOm) ...
【技术保护点】
一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按锂元素、钒元素、磷元素和还原剂的摩尔比为3.05:2:3:3称取锂源、钒源、磷源和还原剂;(2)将钒源与还原剂置于去离子水中溶解并发生还原反应,再依次加入锂源和磷源,加热搅拌使其混合均匀,待水分蒸干形成绿色凝胶;(3)将绿色凝胶干燥形成干凝胶后,将干凝胶预烧形成前驱体粉末;(4)将前驱体粉末与碳源混合均匀后,加入分散剂进行球磨分散,将分散剂蒸干后烧结,得到磷酸钒锂/碳复合材料;所述碳源的用量为使磷酸钒锂/碳复合材料中碳的重量百分比为5‑10%。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按锂元素、钒元素、磷元素和还原剂的摩尔比为3.05:2:3:3称取锂源、钒源、磷源和还原剂;(2)将钒源与还原剂置于去离子水中溶解并发生还原反应,再依次加入锂源和磷源,加热搅拌使其混合均匀,待水分蒸干形成绿色凝胶;(3)将绿色凝胶干燥形成干凝胶后,将干凝胶预烧形成前驱体粉末;(4)将前驱体粉末与碳源混合均匀后,加入分散剂进行球磨分散,将分散剂蒸干后烧结,得到磷酸钒锂/碳复合材料;所述碳源的用量为使磷酸钒锂/碳复合材料中碳的重量百分比为5-10%。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳的制备方法,其特征在于,所述锂源为硝酸锂、氢氧化锂、碳酸锂、氟化锂、磷酸二氢锂或乙酸锂中的一种;所述钒源为五氧化二钒、钒酸钠或偏钒酸钠中的一种;所述磷源为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸或焦磷酸中的一种;所述还原剂为柠檬酸、抗坏血酸、草酸或苹果酸中的一种。3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳的制备方法,其特征在于,所述碳源包括有机含碳材料与高分子含碳材料。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:李玲芳,范长岭,张可贺,
申请(专利权)人:湖南文理学院,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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