磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其化学通式为xLi

Lithium manganese oxide base material of lithium rich manganese base modified by vanadium lithium phosphate and preparation method thereof

The invention discloses a lithium rich lithium manganese oxide base material of lithium ion battery modified by lithium vanadium phosphate, wherein the chemical formula is xLi

【技术实现步骤摘要】
磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池制备领域，具体涉及磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
能源危机和环境污染已经成为人类可持续发展的严重威胁，发展可再生能源势在必行。充分开发太阳能、风能、氢能、潮汐能等清洁能源对于全球的可持续发展具有非常重要的意义。然而这些能量是不连续的，所以化学电源作为一种把能量转换和储存的装置显得非常重要。在便携式电子设备中，大规模应用了高能量密度、重量轻和安全性可靠的锂离子电池。对于锂离子电池来说，正极材料一直是它的核心部分。到目前为止，LiCoO2已广泛应用于商用锂离子电池的正极材料，它易于制备，且具有良好的电化学性能，然而它却只表现出理论容量一半(140mAh·g-1)的可逆容量，并且Co是有毒且很昂贵的一种元素，故其成本高和有毒性这些问题都是限制LiCoO2成为理想正极材料的因素。LiMn2O4是典型尖晶石结构的正极材料，尖晶石LiMn2O4具有比LiCoO2低成本、低毒性和高倍率性能而被大家广泛的研究；然而，尖晶石LiMn2O4的容量衰减比较严重，尤其是在高温下，提供的容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，其化学通式xLi

【技术特征摘要】
1.磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，其化学通式xLi2MnO3·(1-x)LiMO2·yLiVOPO4，其中，0.1≤x≤0.9，M为Mn、Co和Ni，y占x的百分比为0.1-99％。2.权利要求1所述的磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，包括以下原料组分：锰原料、镍原料、钴原料、锂盐、磷源、钒源、络合剂和还原剂。3.根据权利要求2所述的磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锰原料为金属锰、锰氧化物、含锰无机盐、含锰有机盐或含锰醇盐；所述镍原料为金属镍、镍氧化物、含镍无机盐、含镍有机盐或含镍醇盐；所述钴原料为金属钴、钴氧化物、含钴无机盐、含钴有机盐或含钴醇盐；所述锂盐为锂氧化物、含锂无机盐、含锂有机盐或含锂醇盐；所述磷源为含磷有机磷酸盐或含磷有机磷酸酯；所述钒源为钒氧化物、有机钒酸盐、有机钒酸酯；所述络合剂为醇胺类络合剂、羟基羧酸类络合剂、有机磷酸盐类络合剂或聚丙烯酸类络合剂；所述还原剂为有机酸类还原剂、无机酸类还原剂或醇类还原剂。4.根据权利要求3所述的磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂盐、锰原料、镍原料和钴原料中，Li+、Mn2+、Ni2+与Co2+的摩尔比为(1.1～1.9)：(0.3997～0.9333)：(0.2997～0.0333)：(0.2997～0.0333)。5.权利要求1或2所述的磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备富锂锰基层状锂离子电池正极材料：将锰原料、镍原料、钴原料依次溶于液体溶剂中，再加入络合剂、锂盐，水浴加热、搅拌反应，得到前驱体溶胶，100℃保温24-36h，最后经热处理得到富锂锰基层状锂离子电池正极材料；步骤2，制备磷酸氧钒锂溶液：将钒源和还原剂溶于液体溶剂中，再加入锂盐、磷源，水浴加热、搅拌反应，形成溶胶，得磷酸氧钒锂溶液；步骤3，采用溶胶凝胶液相包覆法制备磷酸氧钒锂改性富锂锰基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东林，李童心，张巍，樊小勇，苟蕾，张世龙，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61