基于化学转换反应锂离子电池正极材料BiPO4的制备方法及用于制作的锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种基于化学转换反应锂离子电池正极材料BiPO4的制备方法及用于制作的锂离子电池。本发明专利技术具有如下的技术效果，提出了基于化学转换反应锂离子电池正极材料BiPO4的制备方法及用于制作的锂离子电池，所述正极材料BiPO4包括含结晶水的六方型、未含结晶水的低温单晶型及高温单晶型三种晶型。正极材料BiPO4具有3.1V左右的理论输出电压，265.5mAh?g-1的理论放电比容量，830.5Whkg-1的理论质量能量密度，及5253.1Wh?L-1的体积能量密度，0.1C倍率下首次放电比容量均大于240mAhg-1。且制备工艺简单易控，原材料成本低廉，环境友好，可进行大规模产业化生产，是一类很有潜力的新型正极材料。将制得的三种不同晶型的正极材料BiPO4应用于锂离子电池中，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子电池正极材料，属于锂离子电池正极材料与电化学领域。
技术介绍
锂离子电池作为新型能源，因具有高能量密度、高电压、高可逆容量、高循环性能等优点而备受关注，是二十一世纪的主导电源，其应用领域不断扩大。但锂离子电池行业竞争非常激烈，寻找高性能、低成本的新型电极材料是进一步降低电池成本、增强竞争力的有力手段，而正极材料在电池的制造成本中占据较大比重，约为40 %，因此，正极材料是锂离子电池研究的重点。目前，几乎所有的商业锂离子电池正极材料都是基于嵌入反应机理，尽管这类反应有着出色的循环性能，但是仅仅产生有限的容量，随着现代电子设备对功率和能量密度 需求的日益增长,这类正极材料将不能满足社会需求,因此,寻找更高能量密度的正极材料是下一步研究的方向。可逆化学转换反应因能利用金属阳离子所有的氧化态而产生更高的比容量，因此化学转换反应机理将是一种很好的候选机理。可逆化学转换反应已经在金属氧化物、硫化物、氢化物、氟化物等化合物中得到证明，化学转换反应过程mLi+ + me_ + MXn <=> nLim/nX + M(I)充放电过程实质上是LiX的形成和分解，并伴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于化学转换反应的锂离子电池正极材料BiPO4的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将铋(III)盐在质量百分比为5？45％的醋酸溶液中在0～80℃下搅拌使之溶解，得到铋盐醋酸溶液；(2)在0.05～1.0mol？L？1铋盐醋酸溶液中，加入分子量为1000～10000、体积质量浓度为1～20g？L？1的聚乙二醇和体积尝试为5～200mL？L？1乙醇的混合物作为分散剂，加入体积质量浓度为0.1～10g？L？1OP或体积质量浓度为0.1～10g？L？1三乙醇胺作乳化剂，得到铋盐混合溶液；(3)将与铋(III)同等摩尔量的可溶性磷酸盐或H3PO4溶于去离子水中，得到0.05～1.0mol？...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王先友，胡本安，杨秀康，舒洪波，魏启亮，宋云峰，吴昊，吴春，鞠博伟，易兰花，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：