溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法技术

本发明专利技术涉及溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法。采用溶胶凝胶反应，以五氧化二钒或三氧化二钒与磷酸二氢铵、碳酸锂和柠檬酸为原料合成了锂离子电池正极材料Ｌｉ↓［３］Ｖ↓［２］（ＰＯ↓［４］）↓［３］的前驱体。将前驱体在惰性气体的保护下，焙烧，使Ｖ↑［５＋］完全还原成Ｖ↑［３＋］并且同时生成产物Ｌｉ↓［３］Ｖ↓［２］（ＰＯ↓［４］）↓［３］。本发明专利技术可以降低高温固相反应合成Ｌｉ↓［３］Ｖ↓［２］（ＰＯ↓［４］）↓［３］的反应温度，而且可以缩短反应时间，降低了生产的成本。Ｌｉ↓［３］Ｖ↓［２］（ＰＯ↓［４］）↓［３］具有良好的电化学性能，有望成为新一代的锂离子电池正极材料。

【技术实现步骤摘要】
溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂
本专利技术涉及一种锂离子二次电池正极材料的制备方法，特别是一种溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法。用该方法合成的锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3，具有较高的放电电压，可以作为4V以上的锂离子电池正极材料，其电化学性能好，具有较高的充放电容量和较好的循环稳定性。
技术介绍
近年来，由于锂离子二次电池有着较高的能量密度和长的循环寿命，被广泛地应用在各种便携式电子产品和通讯工具上，它在电动汽车和储能设备上也有着巨大的应用前景。锂离子电池的性能在很大程度上取决于正极材料。目前锂钴氧化物已被应用于商业锂离子二次电池中，但是成本较高，针对钴资源短缺的问题，因此，有必要开发新的锂离子二次电池正极材料。我国的钒资源极其丰富，是钒资源储量大国，占世界钒储量的五分之一。利用我国丰富的钒资源，合成锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3，这将具有重大的社会意义和经济效益。目前，以磷酸根聚合阴离子为基础的正极材料已经成为研究热点之一，与锂的过渡金属氧化物正极材料相比，它有较好的安全性能，这主要是因为以磷酸根为基础的化合物具有结构的优势：它可以限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法，其特征在于包括下述步骤：（１）首先将五氧化二钒或三氧化二钒和碳酸锂分散在水中，然后在其中加入化学计量比的柠檬酸，强力搅拌。（２）升温到７０－８０℃，并恒温２－８小时，形成溶 胶－凝胶；在８０－９０℃的烘箱中烘干即得正极材料的前驱体；（３）将得到的前驱体在２０－２５ＭＰａ下压片，在惰性气体的保护下，３００℃下预烧４ｈ；取出后再重新压片，在氩气的保护下７００－８５０℃焙烧２－８ｈ，使Ｖ↑［５＋］完全还原成Ｖ ↑［３＋］并且同时生成产物Ｌｉ↓［３］Ｖ↓［２］（ＰＯ↓［４］）↓［３］，自然冷却到室温。

【技术特征摘要】
1、一种溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法，其特征在于包括下述步骤：(1)首先将五氧化二钒或三氧化二钒和碳酸锂分散在水中，然后在其中加入化学计量比的柠檬酸，强力搅拌。(2)升温到70-80℃，并恒温2-8小时，形成溶胶-凝胶；在80-90℃的烘箱中烘干即得正极材料的前驱体；(3)将得到的前驱体在20-25MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎杰，任慢慢，李宇展，周震，高学平，卞锡奎，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]