The invention discloses a special power lithium ion method for preparing lithium vanadium phosphate cathode materials, comprising the following steps: lithium or lithium salt, alkali, vanadium doped metal salt, phosphate, oxalic acid, citric acid and ascorbic acid is dissolved in deionized water in the autoclave within 180 to 210 DEG C for heat preservation 12 24h; mol ratio, lithium lithium or lithium base: vanadium vanadium salt: metal doped metal salt in phosphate: = (3 ~ 3.1): (2 x):x:3, and 0.02 = x = 0.05; spray drying, and then for its quality 30 to 50% units / sugar mixture, in an inert atmosphere at 700 to 750 DEG C and then roasting, crushing and sieving, special power lithium ion lithium vanadium phosphate cathode materials. The preparation method is prepared by hydrothermal method and low temperature baking method to prepare sub micron grade carbon coated lithium vanadium phosphate material.
【技术实现步骤摘要】
锂离子特种电源用磷酸钒锂正极材料的制备方法
本专利技术涉及锂离子二次电池正极材料领域,特别是涉及锂离子特种电源用磷酸钒锂正极材料的制备方法。
技术介绍
自Goodenough在磷酸盐体系正极材料所做的开拓性工作以来,大量的科研工作者加入到这一研究的行列。以磷酸铁锂为代表的聚阴离子型正极材料的锂离子电池,具有高容量、低价格、原料来源丰富以及优异的热稳定性和循环充放电性能等优点,成为大容量动力电池的首选正极材料之一。但其较低的工作电压(3.3V),限制了其能量密度的发挥,一维的锂离子扩散通道导致其倍率性能和低温性能较差。同磷酸铁锂相比,磷酸钒锂具有结构稳定、循环寿命长等磷酸盐体系材料共有的优点,同时,其更高的工作电压(中值电压约4.0V)和更高的理论比容量(197mAh/g)使得其较磷酸铁锂比能量密度理论提升了35%;具有三维的锂离子扩散通道,同一维离子扩散通道的磷酸铁锂相比,倍率性能得到明显提高;并且存在多电子得失,更有利于电池系统设计、降低制作成本。因此,磷酸钒锂材料是发展能量密度高、倍率性能和安全性能好锂离子动力电池的首选正极材料之一。众所周知,锂离子电池反应为界面反应,导电性差是磷酸盐体系电极材料的普遍问题,因此为满足超高倍率特性和优异低温特性特种电源的配套要求,仍需有效控制磷酸钒锂晶粒大小。现有磷酸钒锂材料制备方法主要包含高温固相法和碳热还原法,由于方法的固有缺陷,上述两种方法很难制备得到亚微米级别的磷酸钒锂材料。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种锂离子特种电源用磷酸钒锂正极材料的制备方法,即通过水热法和低温焙烧联用的方法制备得到 ...
【技术保护点】
一种锂离子特种电源用磷酸钒锂正极材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)将锂盐或锂碱、钒盐、掺杂金属盐、磷酸盐、草酸、柠檬酸和抗坏血酸溶解在去离子水中,在水热反应釜内,180~210℃下保温12‑24h,得到浆料;其中:按摩尔比计,锂盐或锂碱中的锂元素:钒盐中的钒元素:掺杂金属盐中的金属元素:磷酸盐=(3~3.1):(2‑x):x:3,其中0.02≤x≤0.05;所述草酸与钒盐中的钒元素的摩尔比为:(1~3):1;所述柠檬酸与钒盐中的钒元素的摩尔比为:(0.5~1):1;所述抗坏血酸和钒盐中的钒元素的摩尔比为:(0.05~0.1):1;所述去离子水的质量为其它固体组分质量和5~10倍;2)将所述浆料进行喷雾干燥,喷雾干燥温度为200~240℃,得到粉料;3)将所述粉料和占其质量30~50%的单元/多元糖混合均匀,得到物料I;4)将所述物料I在惰性气氛中进行焙烧,焙烧温度为700~750℃,得到物料II,然后进行粉碎、过筛,得到所述锂离子特种电源用磷酸钒锂正极材料。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子特种电源用磷酸钒锂正极材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)将锂盐或锂碱、钒盐、掺杂金属盐、磷酸盐、草酸、柠檬酸和抗坏血酸溶解在去离子水中,在水热反应釜内,180~210℃下保温12-24h,得到浆料;其中:按摩尔比计,锂盐或锂碱中的锂元素:钒盐中的钒元素:掺杂金属盐中的金属元素:磷酸盐=(3~3.1):(2-x):x:3,其中0.02≤x≤0.05;所述草酸与钒盐中的钒元素的摩尔比为:(1~3):1;所述柠檬酸与钒盐中的钒元素的摩尔比为:(0.5~1):1;所述抗坏血酸和钒盐中的钒元素的摩尔比为:(0.05~0.1):1;所述去离子水的质量为其它固体组分质量和5~10倍;2)将所述浆料进行喷雾干燥,喷雾干燥温度为200~240℃,得到粉料;3)将所述粉料和占其质量30~50%的单元/多元糖混合均匀,得到物料I;4)将所述物料I在惰性气氛中进行焙烧,焙烧...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋英杰,徐宁,伏萍萍,马倩倩,吴孟涛,
申请(专利权)人:天津巴莫科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:天津,12
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