一种制备锂离子电池正极材料氟磷酸钒锂的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备锂离子电池正极材料氟磷酸钒锂的方法，其特征在于，采用常温还原-热处理的方法制备锂离子电池正极材料LiVPO4F。具体包括以下步骤：将锂源、钒源、氟源与磷源按锂、钒、氟、磷元素摩尔比为1∶1∶1∶1的比例混合，加入还原剂，还原剂用量为理论用量的1～5倍，常温条件下进行机械活化，活化时间控制在0.5～20小时，将高价钒还原成三价钒并制备出颗粒细小的无定形LiVPO4F，然后在非氧化性气氛中加热到600～800℃，恒温0.5～12h，即得正极材料氟磷酸钒锂。本发明专利技术制备的氟磷酸钒锂电化学性能优异。本发明专利技术制备氟磷酸钒锂具有流程短、过程简单、能耗较低、生产成本小，易于实现大规模生产等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料及其制备方法领域，涉及一种制备锂离子电池正极材料LiVPO4F的方法。
技术介绍
氟磷酸钒锂(LiVPO4F)是一种新型的聚阴离子材料，其结构是一个有PO4四面体和 VO4F2八面体构建的三维框架网络，其中PO4四面体和VO4F2八面体共用一个氧顶点，而VO4F2 八面体之间以氟顶点相连接，在这三维结构中，锂离子分别占据两个不同的位置。作为正极材料，LiVPO4F具有很高的电位平台(4. 2V v. s. Li)，理论比容量为156mAh/g，锂离子传输可逆性好、能量密度高、电化学性能好，具有较高的热稳定性及安全性能。J. Barker等人于 2003年利用高温固相法首次合成了具有电化学性能的LiVPO4F15 F. Zhou等人研究了充电态 LiVPO4F的热稳定性，发现其比LiFePO4及锂氧化物正极材料具有更好的热稳定性，安全性好，是一种非常有开发前景的锂离子电池正极材料。目前，制备LiVPO4F的主要方法是高温固相碳热还原_锂化法。该法控制条件苛亥IJ、能量消耗大、生产成本高，制备出的材料成分分布不均勻、颗粒较大、电化学性能不稳定。
技术实现思路
本本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制备锂离子电池正极材料氟磷酸钒锂的方法，其特征在于；包括以下步骤：将锂源、钒源、氟源与磷源按锂、钒、氟、磷元素摩尔比为１∶１∶１∶１的比例混合，加入还原剂，常温条件下进行机械活化，活化时间控制在０．５～２０小时，从而钒还原成三价钒并制备出无定形ＬｉＶＰＯ４Ｆ，然后在非氧化性气氛中加热到６００～８００℃，恒温０．５～１２ｈ，即得正极材料氟磷酸钒锂；所述还原剂用量为钒被还原成三价钒的所需理论摩尔用量的１～５倍。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志兴，王接喜，李新海，郭华军，彭文杰，胡启阳，张云河，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43