[發明專利]一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310491334.9
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103500821A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 趙金保;崔王君;張鵬
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M10/0525
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物，其特征在于具有復合結構，主體為釩基層狀氧化物，其余部分為釩基化合物。

2.如權利要求1所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物，其特征在于所述復合結構為核殼結構或嵌入交聯結構。

3.如權利要求2所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物，其特征在于所述核殼結構的內層為釩基層狀氧化物，核殼結構的外層為釩基化合物；所述嵌入交聯結構是指在主體釩基層狀氧化物中，均勻分布有非主體釩基化合物成分。

4.如權利要求1所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物，其特征在于所述鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物的通式為Li_xVM_zO_2-mX_n，其中M為摻雜金屬元素，X為摻雜的非金屬元素，0.1<x<1,0<z<0.4,0<m<1,0<n<2。

5.如權利要求4所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物，其特征在于所述鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物的通式為Li_xV_1-yM_zO_2-m·V_yX_n，其中Li_xV_1-yM_zO_2-m為層狀鋰釩基化合物，V_yX_n為非主體材料，其存在方式為包覆主體材料或均勻分布于主體材料中。

6.如權利要求4所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物，其特征在于所述摻雜金屬元素M選自Mn、Cr、Al、Co、Mo、Ti、Ni、Al、Zn、Cu、La離子中的至少一種；所述摻雜的非金屬元素X選自S、C、O、P、N、F離子中的至少一種。

7.如權利要求1～6任一所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）本體材料制備；

2）本體材料的表面處理；

3）將步驟2）得到的經表面處理的本體材料與處理試劑混合，煅燒，獲得鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物。

8.如權利要求7所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物的制備方法，其特征在于在步驟1）中，所述本體材料的制備采用固相反應法、水熱合成法、溶膠凝膠法或熔融鹽法方法；所述本體材料的顆粒尺寸可為0.2～1μm。

9.如權利要求7所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物的制備方法，其特征在于在步驟2）中，所述本體材料的表面處理采用溶液浸漬、離子濺射、化學沉積、機械篩分、高能球磨或噴霧造粒方法；所述經表面處理的本體材料的粒徑可為5～15μm。

10.如權利要求7所述一種鋰離子電池用低電位鋰釩基化合物的制備方法，其特征在于在步驟3）中，所述處理試劑采用在高溫下可氣化或分解產生氣體的固態化合物，所述在高溫下可氣化或分解產生氣體的固態化合物可選自固態S、白磷、NH₄F、NH₄NO₃、尿素、甲苯中的至少一種；所述煅燒的條件可為在惰性氣體氣氛下，溫度為900℃，時間為2～6h。