[發明專利]空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710022578.0
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106803578B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 耿保友;孫紅霞
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;張苗

1.一種空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括：

1)將釩源、還原劑和水混合，接著加入磷源、鋰源和模板劑并攪拌以制得初始溶液；

2)將所述初始溶液霧化、熱分解以得到粉體；

3)將所述粉體在保護氣的存在下進行煅燒以制得所述空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料；

其中，以含有2mol的釩元素的所述釩源為基準，所述鋰源中鋰元素的含量為2.95-3.05mol，所述磷源中磷酸根的含量為2.95-3.05mol，所述還原劑的用量為3mol，所述模板劑的用量為100-200g；所述還原劑為草酸、水合肼和抗壞血酸中的至少一者，所述模板劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚氧乙烯中的至少一者；在步驟2)中，所述熱分解滿足以下條件：熱分解溫度為450-500℃；在步驟3)中，所述煅燒為分段煅燒：將所述粉體先置于340-360℃下煅燒40-80min，再置于600-800℃下煅燒4-8h。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其中，在步驟1)中，以含有2mol的釩元素的所述釩源為基準，所述水的用量為3-6L。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其中，在步驟1)中，所述磷源化合物為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨和磷酸中的至少一者，所述釩源為偏釩酸銨和/或五氧化二釩。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的制備方法，其中，在步驟1)中，所述攪拌至少滿足以下條件：攪拌溫度為15-35℃，攪拌時間為1-2h。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其中，在步驟3)中，所述煅燒的具體工序為：將所述粉體自15-35℃以1-3℃/min的速率升溫至340-360℃并保溫40-80min，接著以1-3℃/min的速率升溫至600-800℃并保溫4-8h。

6.一種空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料，其特征在于，所述空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料通過權利要求1-5中任意一項所述的制備方法制備而得。

7.根據權利要求6所述的空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料，其中，所述空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料滿足以下條件：表面形貌規則的球體，內部空心，且尺寸為1-3μm。

8.一種如權利要求6或7所述的空心球磷酸釩鋰/碳復合電池正極材料在鋰離子電池中的應用。