[發明專利]一種磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201310492899.9
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103825022A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王瑞瑜;楊純誠;張煥青;龔書賢;林彥廷
• 申請（專利權）人: 臺塑生醫科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/583;H01M4/136;H01M4/1397;H01M4/1399;H01M4/137
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;張皓

1.一種磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其特征在于：依Li:V:P摩爾比3:2:3取鋰源、釩源及磷酸源為原料，且添加基于磷酸鋰釩/碳總重量5～10wt%的聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯(PS)或聚苯乙烯球(PS球)高分子或呋喃樹脂為碳源、以及視情況需要多添加1～20wt%導電碳材為碳源，經混合成水溶液后，利用水熱法使碳源均勻分布在磷酸鋰釩粒子之間，再經過煅燒，制得所述碳源成為磷酸鋰釩粒子間的導電性碳的磷酸鋰釩/碳復合材料。

2.如權利要求權利要求1所述的磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其中，所述鋰源為氫氧化鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、碳酸鋰或碳酸氫鋰、磷酸氫鋰或磷酸鋰；所述釩源為五氧化二釩、三氧化二釩、偏釩酸胺、硫酸氧釩或釩酸；所述磷酸源為磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸二氫銨、磷酸鋰、磷酸氫鋰、磷酸銨鋰、磷酸或磷酸鈉。

3.如權利要求權利要求1或2所述的磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其中，所述導電碳材為Super?P導電碳材、碳黑導電碳材、納米碳管碳材、石墨烯導電碳材、碳球(CS)導電碳材、人工石墨、合成石墨或中間相碳微球的其中一種或其中二種以上混合。

4.一種磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：

1)配制體積摩爾濃度為1M的碳酸鋰水溶液、五氧化二釩水溶液、磷酸二氫銨水溶液及草酸水溶液；

2)配制重量百分濃度5～10wt%呋喃樹脂溶液或聚乙烯醇溶液；

3)取五氧化二釩水溶液與草酸水溶液依摩爾比1：3的比例混合成混合液A；

4)取碳酸鋰水溶液與磷酸二氫銨水溶液依摩爾比1：2的比例混合成混合液B；再將混合液A加入而得到磷酸鋰釩混合水溶液；

5)將5～10wt%呋喃樹脂溶液或聚乙烯醇溶液緩慢地加入磷酸鋰釩混合水溶液制得混合液C；或視情況選擇性地多添加入0.1～30wt%導電碳材；

6)對混合液C進行水熱法處理，在反應溫度介于120～200℃條件下反應10～20小時制得磷酸鋰釩/碳粉體，再經過烘干及溫度700～900℃煅燒而制成磷酸鋰釩/碳復合材料。

5.如權利要求4所述的磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其中，所述碳酸鋰水溶液可由氫氧化鋰、硝酸鋰、碳酸氫鋰、醋酸鋰、磷酸氫鋰或磷酸鋰水溶液取代；所述五氧化二釩水溶液可由偏釩酸胺、三氧化二釩、硫酸氧釩或釩酸鈉水溶液取代；所述磷酸二氫銨水溶液可由磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸鋰、磷酸氫鋰、磷酸銨鋰、磷酸或磷酸鈉水溶液取代；所述草酸水溶液可使用酒石酸、檸檬酸、聚丙烯酸或琥珀酸水溶液取代。

6.如權利要求4或5所述的磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其中，所述導電碳材為Super?P導電碳材、碳球(CS)導電碳材、碳黑導電碳材、納米碳管碳材、石墨烯導電碳材、人工石墨、合成石墨或中間相炭微球的其中一種或其中二種以上混合。

7.如權利要求6所述的磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其中，所制成磷酸鋰釩/碳復合材料的殘留碳含量，占重量百分比0.10～20wt%。

8.如權利要求6項所述的磷酸鋰釩/碳復合材料的制備方法，其中，所制成磷酸鋰釩/碳復合材料的殘留碳含量，占重量百分比4～8wt%。