磷酸钒锂复合钒酸锂的锂离子电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种磷酸钒锂复合钒酸锂的锂离子电池正极材料的制备方法，包括：将偏钒酸铵、柠檬酸、氢氧化锂、磷酸二氢铵和聚苯乙烯在去离子水中混合搅拌，经干燥后在氩气气氛下煅烧生产磷酸钒锂材料，然后将偏钒酸铵、草酸、氢氧化锂加入去离子水中搅拌均匀，经水热反应后在空气中煅烧得到钒酸锂材料，最后将磷酸钒锂材料和钒酸锂材料在乙醇中混合搅拌，经干燥后在空气中烧结得到锂离子电池正极材料。本发明还公开了一种磷酸钒锂复合钒酸锂的锂离子电池正极材料，其化学式为xLi₃V₂(PO₄)₃·yLiV₃O₈,其中，3≤x≤4,1≤y≤2。本发明材料可用于锂离子电池正极组装的电池，其充放电容量高，循环性能好。

主权项

一种磷酸钒锂复合钒酸锂的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将柠檬酸溶解在水中，形成80℃～90℃的柠檬酸水溶液，再将偏钒酸铵、氢氧化锂、磷酸二氢铵和聚苯乙烯在该柠檬酸水溶液中混合，得到第一混合溶液，然后在80℃～90℃水浴环境中磁力搅拌0.5h～1h，得到深蓝色浑浊溶液；(2)将步骤(1)所得的深蓝色浑浊溶液置于60℃～80℃真空干燥12～16h，得到前驱体粉末；(3)将步骤(2)所得的前驱体粉末在350℃～400℃第一次煅烧3h～4h去除水和二氧化碳，再在700℃～900℃第二次煅烧6h～7h，得到磷酸钒锂粉末材料；(4)将草酸溶解在水中，形成草酸水溶液，再将偏钒酸铵和氢氧化锂加入到该草酸水溶液中混合，得到第二混合溶液，然后磁力搅拌0.5h～1h，得到橘黄色透明溶液；(5)将步骤(4)所得的橘黄色透明溶液转移到反应釜中，将反应釜密闭后，置于140℃～150℃下保温10h～12h，然后待反应釜温度降至环境温度，取出反应产物；(6)将步骤(5)所得的反应产物置于80℃～100℃干燥10h～12h，再在400℃～500℃煅烧6h～8h，得到钒酸锂粉末材料；(7)将步骤(3)所得的磷酸钒锂粉末材料与步骤(6)所得的钒酸锂粉末材料在乙醇中混合，得到第三混合溶液，然后在60℃～80℃磁力搅拌4h～5h，待乙醇完全蒸干，得到墨绿色前驱体粉末；(8)将步骤(7)所得的墨绿色前驱体粉末在350℃～450℃煅烧2h～4h，得到磷酸钒锂复合钒酸锂的锂离子电池正极材料。