[發明專利]一種鋰離子電池材料FeVO4

在審

• 申請號: 202010351570.0
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111689524A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 孟雷超
• 申請（專利權）人: 青海民族大學
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00;H01M4/48;H01M4/52;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 廣東有知貓知識產權代理有限公司 44681
• 代理人: 李小波

本發明公開了一種鋰離子電池材料FeVO₄微顆粒的制備方法，屬于鋰離子電池材料技術領域。該裝置包括如下步驟：將偏釩酸銨、九水硝酸鐵按照V:Fe＝1:1的摩爾比稱量后，分別溶解于去離子水中；將葡萄糖添加到九水硝酸鐵溶液中，其中葡萄糖與九水硝酸鐵的摩爾比為(1:1)～(1.1:1)；按照V:W＝1:(0.01～0.05)的摩爾比，將偏鎢酸銨加入到偏釩酸銨溶液中；將二者混合液緩慢滴加到九水硝酸鐵溶液中，獲得前驅體溶液；將前驅體溶液在50～60℃水浴條件下攪拌至溶液蒸干；在450℃～550℃條件下煅燒1～2小時。本發明提供的方法工藝簡單，容易控制。根據此方法制備的負極材料(1)粒徑小，大部分粒徑分布在60nm左右范圍；(2)導電性好；(3)充放電比容量大，循環穩定性較好。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池材料技術領域，特別涉及一種鋰離子電池材料 FeVO₄的改性方法及材料。

背景技術

鋰離子電池具有充放電比容量高，循環壽命長，安全性能好等優點，具有較廣泛的應用。但是隨著科技的發展，比如大型動力設備、儲能電站的發展，對鋰離子電池提出了更高的要求。希望鋰離子電池具有更高的能量密度、更長的循環壽命及更優異的倍率性能。

負極材料是鋰離子電池的重要組成部分，負極材料優異的性能是獲得性能優異的鋰離子電池不可或缺的。FeVO₄具有較大的理論比容量，其放電比容量可達1253mAh/g。目前商業上廣泛使用的碳負極理論容量僅為372mAh/g。但是，FeVO₄的導電性差及充放電過程中的體積變化導致的材料粉碎使其循環穩定性較差。

發明內容

本發明提供一種鋰離子電池負極材料FeVO₄的改性方法及材料，可以解決現有技術中的鋰離子電池負極材料FeVO₄循環穩定性較差的問題。

一種鋰離子電池負極材料FeVO₄的改性方法，包括如下步驟：

S1，將偏釩酸銨、九水硝酸鐵按照V:Fe＝1:1的摩爾比稱量后，分別溶解于去離子水中，獲得偏釩酸銨溶液和九水硝酸鐵溶液，其中，偏釩酸銨溶液和九水硝酸鐵溶液的濃度均為0.05mol/L-0.2mol/L；

S2，將葡萄糖添加到九水硝酸鐵溶液中，攪拌至溶解，獲得溶液A，其中葡萄糖與九水硝酸鐵的摩爾比為(1:1)～(1.1:1)；按照V:W＝1:(0.01～0.05) 的摩爾比，將偏鎢酸銨加入到偏釩酸銨溶液中，待偏鎢酸銨及偏釩酸銨完全溶解后，獲得溶液B；

S3，將溶液B緩慢滴加到溶液A中，獲得前驅體溶液；

S4，將前驅體溶液在50～60℃水浴條件下攪拌至溶液蒸干，得到鎢摻雜的FeVO₄前驅體；

S5，將FeVO₄前驅體研磨后，在450℃～550℃條件下煅燒1～2小時，自然冷卻后得到鎢摻雜的FeVO₄負極材料。

更優地，S1中，偏釩酸銨溶液和九水硝酸鐵溶液的濃度均為0.1mol/L。

更優地，S4中，將前驅體溶液在55℃水浴條件下攪拌至溶液蒸干，得到鎢摻雜的FeVO₄前驅體。

更優地，S5中，將FeVO₄前驅體研磨后，在500℃條件下煅燒1.5小時。

更優地，S2中，按照V:W＝1:0.03的摩爾比，將偏鎢酸銨加入到偏釩酸銨溶液中。

一種鋰離子電池負極材料，由上述任意一項所述的方法制得。

本發明提供一種鋰離子電池負極材料FeVO₄的改性方法，該方法工藝簡單，容易控制。