一种铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的钒酸锂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的钒酸锂及其制备方法和应用，合成方式简单易控，首先采用静电纺丝合成铟铈或铟掺杂Li

【技术实现步骤摘要】
一种铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的钒酸锂及其制备方法和应用
本专利技术属于锂电池电极制备
，具体涉及一种铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的钒酸锂及其制备方法和应用。
技术介绍
Li3VO4因其能量密度高，氧化还原电位低(0.5-1Vvs.Li+/Li)，充放电过程中应变小和易于合成，一直以来作为锂离子电池的负极材料被广泛研究。当3个锂离子嵌入时，其理论容量可达到540mAhg-1。但是该材料的电子电导性较差，Li+离子的扩散系数较低，作为锂离子电池电极时，倍率性能差，同时其形貌也难于调控。因此，研究人员集中于不同形貌微纳结构的、高容量高倍率性能的Li3VO4材料的开发。纳米纤维结构具有大的比表面积，可与电解液充分接触，提供较多的反应位点，从而获得较高的电化学比容量。Liang等(AdvancedEnergyMaterials10.20(2020).)以醋酸锂和偏钒酸铵分别为锂源和钒源，采用静电纺丝合成了Cr、Si共掺杂的Li3VO4材料，用作锂离子电池负极时，表现出优异的电化学性能，与LiFePO4匹配组装全电池的比能量密度是LiFe本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的钒酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将锂盐溶解于有机溶剂中形成透明溶液；/n(2)将柠檬酸、抗坏血酸、钒盐溶于步骤(1)所得锂盐透明溶液中，加热搅拌，形成深棕色溶液；/n(3)向步骤(2)混合溶液中加入可溶性铟盐，或者可溶性铟盐与可溶性铈盐的混合物，以及有机物，继续加热搅拌，得到静电纺丝前驱体溶液；/n(4)将步骤(3)所得静电纺丝前驱体溶液进行纺丝；/n(5)将步骤(4)所得产物在氮气或者惰性气体中进一步煅烧即得到铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的Li

【技术特征摘要】
1.一种铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的钒酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将锂盐溶解于有机溶剂中形成透明溶液；
(2)将柠檬酸、抗坏血酸、钒盐溶于步骤(1)所得锂盐透明溶液中，加热搅拌，形成深棕色溶液；
(3)向步骤(2)混合溶液中加入可溶性铟盐，或者可溶性铟盐与可溶性铈盐的混合物，以及有机物，继续加热搅拌，得到静电纺丝前驱体溶液；
(4)将步骤(3)所得静电纺丝前驱体溶液进行纺丝；
(5)将步骤(4)所得产物在氮气或者惰性气体中进一步煅烧即得到铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的Li3VO4。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)可溶性铟盐添加摩尔量按铟元素与步骤(1)锂盐中锂元素摩尔量计算，In不超过Li摩尔量的5％，优选3％～4％，进一步优选3.4％；可溶性铈盐添加摩尔量按铈元素与步骤(1)锂盐中锂元素摩尔量计算，Ce占据Li摩尔量的0～0.8％，优选0.6％～0.7％，进一步优选0.64％。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述有机物与可溶性铟盐添加总质量的比不超过13：1，优选10～11：1，进一步优选10：1；加热搅拌温度：45～55℃，时间至少2h，优选2～4h，进一步优选3h。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述静电纺丝高压为正压5～15kV，优选13～15kV，进一步优选15kV，负压0～-2kV，优选-1～-1.5kV，进一步优选-1kV，针管前推速率为0.05～0.15mm/min，优选0.060～0.065mm/min，进一步优选0.065mm/min；针头到滚筒的距离为12～20cm，优选15～17cm，进一步优选15cm。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中煅烧气氛为Ar、N2或H2+Ar，煅烧温度500～800℃，优选600～7...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘安强，万远浪，谢雪芳，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43