[發明專利]五氧化二釩正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410745310.6
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN105742614A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 楊杰;耿召春
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王冬華

1.一種五氧化二釩正極材料，其特征在于：該材料的主體由尺寸為100～150nm的V₂O₅納米粒組成，且內部具有1～2微米寬的肺泡形孔結構，材料的比表面積為50～70m²/g。

2.根據權利要求1所述的五氧化二釩正極材料，其特征在于：該材料是以PMMA高壓靜電紡絲為模板、采用溫和工藝條件制得的。

3.一種五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于：該制備方法是將PMMA紡絲浸入釩氧化合物中間體溶液中形成前驅體，之后煅燒前驅體生成V₂O₅，同時PMMA分解而在V₂O₅中產生離子通道，形成肺泡形孔結構的V₂O₅。

4.根據權利要求3所述的五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)制備釩氧化合物中間體溶液和PMMA高壓靜電紡絲；

2)將PMMA高壓靜電紡絲浸入釩氧化合物中間體溶液中充分浸潤；

3)將步驟2)中所得樣品在50～85℃水浴中蒸發溶劑，得到煅燒前驅體；

4)將步驟3)中所得煅燒前驅體在300～550℃溫度下煅燒1～5小時，自然冷卻后得到肺泡形孔結構的五氧化二釩正極材料。

5.根據權利要求4所述的五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中制備釩氧化合物中間體溶液的過程為：將草酸加入溶劑中，在30～60℃下攪拌溶解，配制成0.05～1mol/L的草酸溶液；稱取一定量的偏釩酸銨粉末，并緩慢加入草酸溶液中，在50～85℃下攪拌1～4小時，得到釩氧化合物中間體溶液。

6.根據權利要求5所述的五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于：配制草酸溶液的溶劑選自蒸餾水、乙醇。

7.根據權利要求4所述的五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中制備PMMA高壓靜電紡絲的過程為：將PMMA顆粒放入溶劑中，攪拌3～5小時，配制成濃度為0.05～3g/L的PMMA大分子溶液；采用高壓靜電紡絲技術對PMMA大分子溶液進行紡絲，電壓在10～30kV，接受板與針頭間距為5～25cm，得到纖維狀PMMA高壓靜電紡絲。

8.根據權利要求7所述的五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于：配制PMMA大分子溶液的溶劑選自二甲亞砜、NMP、丙酮、乙醇。

9.根據權利要求4所述的五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中將PMMA高壓靜電紡絲浸入釩氧化合物中間體溶液中時，還需要滴加5～10滴異丙醇或丙三醇，以確保PMMA高壓靜電紡絲在溶液中充分浸潤。

10.根據權利要求4所述的五氧化二釩正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟4)是將煅燒前驅體放入馬弗爐中，以0.5～5℃/min升溫至300～550℃溫度煅燒，然后待溫度自然下降到100℃以下才收集樣品。