锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103682275103682275A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310720007.6(22)申请日2013.12.24(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人张宝沈超郑俊超韩亚东李晖明磊袁新波(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所43205代理人宁星耀舒欣(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)B82Y30/00(2011.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法(57)摘要锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，包括以下步骤：（1）将锂源、钒源、磷源以锂离子、钒离子、磷酸根离子的摩尔比按照xLiVOPO4·Li3V2(PO4)3的化学计量比例配比混合，x满足：0.01≤x≤10，将混合物溶解于水中，再加入有机络合剂，控制钒离子浓度为0.01～1molL-1；（2）恒温水浴中搅拌1-48h，形成凝胶；（3）干燥；（4）置于管式烧结炉中，一段烧结于非氧化气氛下550-900℃烧结4-30h，降温至300-500℃，然后二段烧结于非还原气氛下300-700℃烧结0.1-10h，冷却至室温，即成。本发明所得复合正极材料倍率性能、循环性能优异。CN103682275ACN10368275ACN103682275A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将锂源、钒源、磷源以锂离子、钒离子、磷酸根离子的摩尔比按照xLiVOPO4·Li3V2(PO4)3的化学计量比例配比混合，x满足：0.01≤x≤10，将混合物溶解于水中，再加入有机络合剂，控制钒离子浓度为0.01～1molL-1；（2）于20-100℃恒温水浴中搅拌1-48h，形成凝胶；（3）将步骤（2）所得凝胶在真空烘箱中60-120℃干燥4-48h，得到非晶态前驱体；（4）将步骤（3）所得前驱体置于管式烧结炉中，一段烧结于非氧化气氛下550-900℃烧结4-30h，降温至300-500℃，然后二段烧结于非还原气氛下300-700℃烧结0.1-10h，冷却至室温，即得纳米级xLiVOPO4·Li3V2(PO4)3复合正极材料。2.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述有机络合剂与钒离子的摩尔数之比为1-8:1。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、乙酸锂、草酸锂、偏硼酸锂或硝酸锂。4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述钒源为五氧化二钒、偏钒酸铵、钒酸铵、三氧化二钒或草酸氧钒。5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述磷源为磷酸氢二铵、磷氢二氢铵、磷酸铵、磷酸或焦磷酸。6.根据权利要求1或2所述的锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述有机络合剂为酒石酸、柠檬酸、草酸、抗坏血酸、葡萄糖、蔗糖中的一种或几种。7.根据权利要求1或2所述的锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于：步骤（4）中，一段烧结的非氧化气氛是氧分压小于10Pa的氩气、氮气、氢气、氦气或一氧化碳。8.根据权利要求1或2所述的锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法，其特征在于：步骤（4）中，二段烧结的非还原性气氛是氧分压为1-20KPa的空气、惰性气体-氧气混合气中的一种。2CN103682275A说明书1/4页锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种锂离子电池正极材料的制备方法，具体涉及一种锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法。背景技术[0002]Li3V2(PO4)3是一种新型锂离子电池正极材料。它具有NASICON结构，通过VO6八面体与PO4四面体共用顶点氧原子而形成三维框架结构，可以提供三维快锂离子通道，因此具有优异的放电比容量、较好的循环性能和高倍率性能。Li3V2(PO4)3所有的阴离子通过共价5+3-键与P形成（PO4）聚阴离子基团，从而保证了晶格中氧的稳定性，比传统二维层状过渡金属氧化物更稳定，从而具有稳定的热力学性质。4+5+[0003]LiVOPO4同属磷酸盐聚阴离子正极材料