[發明專利]一種LiV2BO5在鋰離子電池正極中的應用

有效

• 申請號: 201611062936.2
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108123130B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 馮凱;張華民;程意;李先鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M10/0525
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種LiV₂BO₅在鋰離子電池正極中的應用。所述LiV₂BO₅化合物作為活性材料應用于鋰離子電池正極中。具有較好的鋰離子電池充放電性能，循環穩定性良好，工作電壓合適，可用作鋰離子電池正極材料。

技術領域

本發明涉及化學式為LiV₂BO₅的鋰離子電池正極材料、制備方法以及利用該材料制作鋰離子電池。

背景技術

隨著能源問題的日益嚴峻，不可再生資源的日益匱乏，以及人們對環保重要性認識的不斷增強，社會對新能源的需求日益增強，而儲能在能源體系中發揮越來越重要的作用。之前，作為新能源中重要儲能器件的鋰離子電池吸引了眾多研究資源。

目前應用于鋰離子電池的正極材料主要有LiFePO₄、LiCoO₂和LiMn₂O₄等。然而，這些材料仍然存在很多問題：比容量和工作電壓較低，循環穩定性差及制備困難等，這嚴重限制了這些材料的實際應用。因此，探索新型的鋰離子電池正極材料仍然是鋰離子電池研究的熱點和難點。在聚陰離子類正極材料中，硼酸鹽因其較高的比容量和電壓平臺而呈現較高的能量密度，從而得到越來越多的關注。

發明內容

針對上述提出的技術問題,本發明目的在于提供一種LiV₂BO₅作為正極材料用于鋰離子電池中；

具體技術方案如下：

一種LiV₂BO₅在鋰離子電池正極中的應用，所述LiV₂BO₅化合物作為活性材料應用于鋰離子電池正極中。

所述鋰離子電池正極活性材料為LiV₂BO₅材料。

本發明提供的LiV₂BO₅鋰離子電池正極材料。

采用固相反應法制備LiV₂BO₅，其步驟如下：

1)配料：將含Li化合物、含三價V化合物和含B化合物按Li:V:B 為(1-1.1):2:1的摩爾比配料混合并進行預處理；

所述預處理為將配置好的原料混合均勻后倒入坩堝中，于馬弗爐中從室溫升溫至200-500℃加熱2-10小時以上，后冷卻至室溫；

2)控制各項參數進行材料合成：將盛有上述配料的坩堝置于馬弗爐中；以1-10℃的速率從室溫升至600-1000℃；保溫10-40小時；反應充分后，以1-50℃/h的速率降至室溫，得到LiV₂BO₅材料；

所述含Li化合物為Li的氧化物、Li的碳酸鹽、Li的硼酸鹽、Li 的硝酸鹽或Li的草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含V化合物為三價V的氧化物、V的草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含B化合物為B₂O₃或H₃BO₃中的一種或二種以上。

采用溶膠凝膠法制備LiV₂BO₅鋰離子電池正極材料，其步驟如下：

1)配料：將含Li化合物、含三價V化合物和含B化合物按Li:V:B：草酸為(1-1.1):2:1:3的摩爾比加入50-100℃的去離子水中攪拌至形成均勻的藍色溶液，繼續攪拌至形成溶膠；