一种ZIF‑8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法技术

一种ZIF‑8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法，属于锂离子电池正极材料技术领域。该方法以ZIF‑8沸石咪唑酯骨架碳化得到的多孔碳纳米材料作为碳源，包覆磷酸钒锂正极材料，得到ZIF‑8沸石咪唑酯骨架多孔碳材料包覆的磷酸钒锂正极复合材料LVP/CZIF‑8。本发明专利技术采用ZIF‑8沸石咪唑酯骨架多孔碳材料为碳源包覆的磷酸钒锂正极材料的方法工艺简单，用于锂离子电池，不仅能提高材料的导电性，且LVP/CZIF‑8具有较优异的电化学性能。

A method of ZIF 8 zeolite imidazole ester skeleton porous carbon coated lithium vanadium phosphate cathode materials

【技术实现步骤摘要】
一种ZIF-8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法
本专利技术涉及一种基于ZIF-8沸石咪唑酯骨架多孔碳材料包覆改性磷酸钒锂正极材料的方法，属于锂离子电池正极材料
技术背景单斜结构的磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)属于P21/n空间群，晶胞参数为β＝90.61°，在Li3V2(PO4)3晶体结构中，稍有扭曲的VO6八面体和PO4四面体通过共用氧原子，形成(V-O-P-O)n键的连接。每个VO6八面体周围有六个PO4四面体，而每个PO4四面体周围有四个VO6八面体，形成一个三维的网络结构，锂原子处于这个结构的孔间隙中。每个晶胞有3个锂离子晶体学位置，在电压为3.0-4.3V范围内，每一个Li3V2(PO4)3晶胞单元可以可逆脱嵌2个Li+，理论容量为133mAh·g-1在电压为3.0-4.8V范围内，第3个Li+完全脱嵌，理论容量为197mAh·g-1。但是，Li3V2(PO4)3结构屮的VO6八面体被PO4四而体分隔，无法形成连续的网络结构，导致其电子传导性低(室温下仅为2.4×10-7S·cm-1)，限制了Li3V2(PO4)3的进一步发展。此外，在高电压下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ZIF‑8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将4～6质量份(优选5.14质量份)金属硝酸盐Zn(NO3)2·6H2O在磁力搅拌条件下溶溶解于无水甲醇中，形成无色溶液A；(2)将5～8质量份(优选6.56质量份)有机配体2‑甲基咪唑溶解于上述无色溶液A形成溶液B，将溶液B持续磁力搅拌至变浑浊形成乳浊液；(3)将制得的乳浊液静置10～24h，于5000～9500rad/min的转速离心且用无水甲醇洗涤2～4次得到白色沉淀物；(4)将制得的白色沉淀物在50～70℃鼓风干燥箱中干燥6～12h，在90～120℃的真空干燥箱中干燥5～8h，即得ZIF‑8沸...

【技术特征摘要】
1.一种ZIF-8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将4～6质量份(优选5.14质量份)金属硝酸盐Zn(NO3)2·6H2O在磁力搅拌条件下溶溶解于无水甲醇中，形成无色溶液A；(2)将5～8质量份(优选6.56质量份)有机配体2-甲基咪唑溶解于上述无色溶液A形成溶液B，将溶液B持续磁力搅拌至变浑浊形成乳浊液；(3)将制得的乳浊液静置10～24h，于5000～9500rad/min的转速离心且用无水甲醇洗涤2～4次得到白色沉淀物；(4)将制得的白色沉淀物在50～70℃鼓风干燥箱中干燥6～12h，在90～120℃的真空干燥箱中干燥5～8h，即得ZIF-8沸石咪唑酯骨架；(5)将锂源、钒源、磷源、还原剂和步骤(4)制得的ZIF-8沸石咪唑酯骨架置于球磨机中研磨混合5～10h，得到灰色混合物；(6)将步骤(5)制得的灰色混合物置于管式炉，按照2～6℃/min的升温速率在惰性气氛保护下于800～1100℃保温8h，即得到ZIF-8沸石咪唑酯骨架多孔碳材料包覆的磷酸钒锂正极材料。2.按照权利要求1所述的一种ZIF-8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法，其特征在于，步骤(1)金属硝酸盐Zn(NO3)2·6H2O为5.14质量份，有机配体2-甲基咪唑为6.56质量份。3.按照权利要求1所述的一种ZIF-8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法，其特征在于，步骤(1)每4～6g金属硝酸盐Zn(NO3)2·6H2O对应300～600ml无水甲醇；进一步优选每5.14g对应无水甲醇为500mL。4.按照权利要求1所述的一种ZIF-8沸石咪唑酯骨架多孔碳包覆磷酸钒锂正极材料的方法，其特征在于，步骤(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建洪，包海萍，汪浩，董虎林，毛多鹭，李海琴，
申请(专利权)人：青海民族大学，
类型：发明
国别省市：青海,63