本发明专利技术公开了一种水热合成反应制备锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法。将偏钒酸铵、磷酸盐、有机酸和锂盐溶于水后混合均匀，在水热合成反应釜中２００℃－３５０℃反应１－４ｄ，干燥后即为成品Ｌｉ↓［３］Ｖ↓［２］（ＰＯ↓［４］）↓［３］。本发明专利技术简单方便、易于控制、成本低；简化了合成工艺，提高了样品的充放电性能和循环性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
Li3V2(P04)3材料具有可逆性能好，原材料丰富、比容量高(理论容量为 197mAh/g)等优点。但它具有以下缺点阻碍了它的实际应用(1)合成中V3+ 易氧化成V5+,不易得到单相的Li3V2(P04)3 ( 2 )锂离子在Li3V2(P04)3中扩散困 难，导致活性材料的利用率低；(3) Li3V2(P04)3本身的电导率也很低，导致它 大电流放电性能差。现有的研究通过以下几方面来提高Li3V2(P04)3的性能(1) 采用惰性气氛来保护V3+; (2)合成小粒径的Li3V2(P04)3提高锂离子的扩散能 力；(3 )加导电剂来提高电导率。目前文献报道合成Li3V2(P04)3材料主要采用 氲气还原法和高温碳热还原法。氢气还原法由于采用纯H2作为还原剂，在实验 操作时由于H2的易燃易爆性质而非常危险，不利于工业化生产。而且所合成材料粒径的分布不均匀、且导电性能低等缺点。高温碳热还原法由于需要的反应 温度比较高，因而所合成的材料粒径分布不均匀、导电性能和循环性能不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用水热合成反应制备锂离子电池正极材料Li3V2(P04)3。以解决钒离子容易氧化、同时合成的Li3V2(P04)3粒径分布均匀、 细小、电导率提高、降低烧结温度，降低成本，提高了样品的电化学性能，简 化了工艺，使之易于工业化的目的。本专利技术的技术方案包括以下步骤将摩尔比分别为1.9-2.1:2.9-3.1:0.95-1.1:2.9-3.1的偏钒酸铵、磷酸盐、有机 酸和锂盐溶于水后混合均匀，在水热合成反应釜中20(TC-350。C反应l-4d，干燥 后即为成品Li3V2(P04)3。所述锂盐为醋酸锂、氯化锂、硝酸锂和氟化锂中的一种。 所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸钾和磷酸钠中的一种。 所述有机酸为苹杲酸、已二酸、丙二酸和柠檬酸中的一种 本专利技术直接使用五价钒作原料，解决了钒离子容易氧化问题；烧结温度低, 可以有效地抑制样品晶粒的过分长大，使所合成材料粒径分布均匀、细小、电 导率提高；合成温度200—35(TC之间可调，可得到不同粒度的材料；方法简单方便、易于控制；样品的充放电性能和循环性能提高，降低了成本。 附图说明图1为本专利技术实施例1的3号样品Li3V2(P04)3的XRD图。 图2为本专利技术实施例1的3号样品Li3V2(P04)3的SEM图。 图3为本专利技术实施例1的3号样品Li3V2(P04)3的首次充放电曲线。 图4为本专利技术实施例1的3号样品Li3V2(P04)3的循环性能曲线。具体实施方式 实施例1:将0.19mol偏钒酸铵、0.31mol醋酸锂、0.31mol磷酸氩二铵和0.105mol苹 果酸溶于水后混合均匀,分别于20(TC、 250°C、 300°C、 35(TC分别反应Id,千燥 后即为成品Li3 V2(P04)3 。所得到的产物经X射线衍射分析，表明均为Li3 V2(P04)3, 没任何杂相，通过SEM可得到产物的粒径在0.2pm左右。将所得到的产物组装 成实验扣式电池测其充^L电比容量和循环性能，在1C的倍率下进行充;^文电，其 首次放电容量和循环30次后放电容量见表1。表1实施例1的实验条件和结果<table>table see original document page 4</column></row><table>实施例2:将0.20mol偏钒酸铵和0.30mol氟化锂、O.lOmol已二酸O.30mol和磷酸二 氬铵溶于水后混合均匀，于30(TC分别反应Id, 2d, 3 d和4 d,冷却后即为成品 Li3V2(P04)3。所得到的产物经X射线衍射分析，表明均为Li3V2(P04)3，没任何 杂相，通过SEM可得到产物的粒径在0.2pm左右。将所得到的产物组装成实验 扣式电池测其充放电比容量和循环性能，在1C的倍率下进行充放电，其首次放 电容量和循环30次后放电容量见表2。表2实施例2的实验条件和结果<table>table see original document page 4</column></row><table>实施例3:将0.205mol偏钒酸铵和0.305mol氯化锂、0.305mol磷酸钾和O.llmol丙二 酸溶于水后混合均匀，于230°C、 280°C、 310°C、 340。C分别反应4 d，冷却后即 为成品Li3V2(P04)3。所得到的产物经X射线衍射分析，表明均为Li3V2(P04)3, 没任何杂相，通过SEM可得到产物的粒径在0.2jim左右。将所得到的产物组装 成实验扣式电池测其充放电比容量和循环性能，在1C的倍率下进行充放电，其 首次放电容量和循环30次后放电容量见表3。表3 实施例3的实验条件和结果<table>table see original document page 5</column></row><table>实施例4:将0.21mol偏钒酸銨和0.29mol硝酸锂、0.29mol磷酸钠和0.095mol柠檬酸 溶于水后混合均匀，于280。C分别反应1.5d，2.5d，3.5d,3.8d,冷却后即为成品 Li3V2(P04)3。所得到的产物经X射线衍射分析，表明均为Li3V2(P04)3,没任何 杂相，通过SEM可得到产物的粒径在0.2pm左右。将所得到的产物组装成实验 扣式电池测其充放电比容量和循环性能，在1C的倍率下进行充放电，其首次放 电容量和循环30次后》丈电容量见表4。表4 实施例4的实验条件和结果<table>table see original document page 5</column></row><table>权利要求1. 一种，其特征在于具体步骤为将摩尔比分别为1.9-2.1∶2.9-3.1∶0.95-1.1∶2.9-3.1的偏钒酸铵、磷酸盐、有机酸和锂盐溶于水后混合均匀，在水热合成反应釜中200℃-350℃反应1-4d，干燥后即为成品Li3V2(PO4)3；所述锂盐为醋酸锂、氯化锂、硝酸锂和氟化锂中的一种；所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸钾和磷酸钠中的一种；所述有机酸为苹果酸、已二酸、丙二酸和柠檬酸中的一种。全文摘要本专利技术公开了一种。将偏钒酸铵、磷酸盐、有机酸和锂盐溶于水后混合均匀，在水热合成反应釜中200℃-350℃反应1-4d，干燥后即为成品Li<sub>3</sub>V<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>。本专利技术简单方便、易于控制、成本低；简化了合成工艺，提高了样品的充放电性能和循环性能。文档编号C01B25/45GK101456549SQ20091011380公开日2009年6月17日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日专利技术者刘乐通, 刘洁群, 李延伟, 健 王, 钟胜奎 申请本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水热合成反应制备锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法，其特征在于具体步骤为：将摩尔比分别为１．９－２．１∶２．９－３．１∶０．９５－１．１∶２．９－３．１的偏钒酸铵、磷酸盐、有机酸和锂盐溶于水后混合均匀，在水热合成反应釜中２００℃－３５０℃反应１－４ｄ，干燥后即为成品Ｌｉ↓［３］Ｖ↓［２］（ＰＯ↓［４］）３； 所述锂盐为醋酸锂、氯化锂、硝酸锂和氟化锂中的一种； 所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸钾和磷酸钠中的一种； 所述有机酸为苹果酸、已二酸、丙二酸和柠檬酸中的一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟胜奎，王健，刘乐通，刘洁群，李延伟，
申请(专利权)人：桂林工学院，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]
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