[发明专利]一种五氧化二钒空心微球及其制备方法和在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种五氧化二钒空心微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)配制钒盐前驱体溶液；具体包括如下步骤：

(1a)配制钒源的水溶液，并加入配位剂；

(1b)将步骤(1a)中制备得到的溶液进行加热回流反应，即制备得到所述钒盐前驱体溶液；

(2)向上述钒盐前驱体溶液中依次加入间苯二酚和甲醛水溶液，并在60～150℃的温度下进行反应，制备得到钒盐-酚醛树脂复合物；

其中，对加入了间苯二酚的钒盐前驱体溶液进行pH调节，使加入了间苯二酚的钒盐前驱体溶液的pH值介于0.9～2.5之间，随后再加入甲醛水溶液；

(3)步骤(2)制备得到的钒盐-酚醛树脂复合物经焙烧后，即制备得到所述五氧化二钒空心微球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用偏钒酸铵、乙酰丙酮钒、氯化钒、三氧化二钒、五氧化二钒、乙酰丙酮氧钒中的一种或多种作为钒源配制钒盐前驱体溶液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用偏钒酸铵作为钒源配制钒盐前驱体溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1a)中，配制所述钒源水溶液的用水为二次水。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1a)中，所述的配位剂为柠檬酸、草酸中的一种或两种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1a)中，所述的配位剂为柠檬酸、草酸中的一种。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸为一水合柠檬酸。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1a)中，所述的配位剂与钒源的摩尔比为0.1～10:1。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1a)中，所述的配位剂与钒源的摩尔比为0.5～6:1。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1a)中，配位剂为草酸，草酸与钒源的摩尔比为0.5～4:1；或者，配位剂为柠檬酸，柠檬酸与钒源的摩尔比为0.5～3:1。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1b)中，所述加热回流反应温度为60～150℃，回流反应时间为0.5～10h。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1b)中，所述加热回流反应温度为60～100℃，回流反应时间为0.5～6h。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1b)中，随着加热回流反应的进行，溶液的颜色逐渐从黄色变为蓝色；加热回流反应结束后，将其冷却至室温，即制备得到所述钒盐前驱体溶液。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的间苯二酚与钒源的摩尔比为1:0.01～0.8；所述间苯二酚和甲醛的摩尔比为1:1～3；其中，所述的甲醛水溶液为体积比为35～50vol％的甲醛水溶液。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的间苯二酚与钒源的摩尔比为1:0.05～0.3。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的间苯二酚与钒源的摩尔比为1:0.08～0.25。