[发明专利]一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料，其特征在于：该正极材料中的磷酸钒锂晶粒均匀分散在无定形碳网络中形成100-200nm的Li₃V₂(PO₄)₃/C颗粒，且Li₃V₂(PO₄)₃/C颗粒的周围包裹有石墨烯片。

2.根据权利要求1所述的一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料，其特征在于：所述Li₃V₂(PO₄)₃/C颗粒中磷酸钒锂晶粒的尺寸小于10nm。

3.一种如权利要求1或2所述的超细纳米晶磷酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将化学计量比的锂源、钒源和磷源加入到无水乙醇溶剂中，搅拌溶解，获得澄清溶液；

(2)向上述溶液中加入有机添加剂，经搅拌使有机添加剂充分溶解；

(3)向溶液中继续加入氧化石墨烯，超声分散5-10小时，得到混合溶液；

(4)将所得的混合溶液倒入反应釜中，密封，以5-10℃/min的速率升温至200-260℃，恒温加热10-24h，而后将所得产物在60-90℃下干燥5-12h；

(5)将所得的干燥产物放入管式炉中在含有5％H₂的氩气氛围下，于700-800℃下加热高温煅烧3-8h，即制得超细纳米晶磷酸钒锂。

4.根据权利要求3所述的一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述的锂源为醋酸锂、氯化锂、乙酰乙酸锂中的一种或一种以上的组合。

5.根据权利要求3所述的一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述的钒源为氯化钒、乙酰丙酮钒、乙酰丙酮氧钒、三异丙醇氧钒中的一种或一种以上的组合。

6.根据权利要求3所述的一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述的磷源为磷酸、亚磷酸、磷酸三丁酯、磷酸二丁酯中的一种或一种以上的组合。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中锂源、钒源、磷源的化学计量比为摩尔比Li:V:P＝3:2:3，且以磷酸钒锂计的溶液浓度为0.2-0.005mol/L。

8.根据权利要求7所述的一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的有机添加剂为三乙醇胺、葡萄糖、聚丙烯酸、酒石酸、十八烷酸中的一种或一种以上的组合，且有机添加剂的添加量为磷酸钒锂质量的5％-50％。

9.根据权利要求8所述的一种超细纳米晶磷酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中氧化石墨烯的添加量为磷酸钒锂质量的2％-20％。