[发明专利]一种锂离子正极材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子技术领域，具体地涉及一种锂离子正极材料的制备技术。

背景技术

传统不可再生的矿物燃料(煤、石油、天然气等)被低效率的过度消耗，造成了燃料的浪费，同时矿物燃料的燃烧产生大量的烟尘和有毒的废气未经处理直接排放，造成了严重的空气污染。因此，如何充分利用现有原料，达到能源的合理分配以及实现能量获取和储存的稳定可逆转化是近年来迫切需要解决的问题。开发的自然能源虽然在一定区域内可以代替传统能源，但在能量的获取和输出方面不够稳定，一定程度上限制了其在工农业生产和日常生活上的应用。研究发现，利用电化学方式可以实现能量的稳定转化，这被认为是一种可持续的对环境友好的能量转化方式之一，具有极好的发展前景。能量转化的微纳米化不但实现能量的稳定可逆转化而且可以达到能源的高效利用，具有重要的意义。

锂离子电池因可实现能量的可持续转换而受到广泛关注，然而电池核心部件中正极活性材料面临着容量低和高倍率下循环稳定性差的问题；负极活性材料虽理论容量高，但其稳定性差，两者在很大程度上限制了锂离子电池的应用。

发明内容

为此，本发明针对以上现有技术的不足,提供一种锂离子正极材料的制备方法。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：

一种锂离子正极材料的制备方法，包括：

a.将9水硝酸钴加入到乙二醇中溶解，然后将乙酰丙酮氧钒加入到澄清的9水硝酸钴乙二醇溶液中，搅拌获得悬浊液；

b.把上述悬浊液转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中；然后放入干燥箱中，加热至200-240℃,反应完全后自然冷却到室温，离心分离收集固体样品，用无水乙醇清洗至澄清，干燥得到前驱体；

c.把前驱体置于马弗炉中以缓慢升温，加热到400℃锻烧，自然冷却到室温得到锂离子正极材料。

优选地，步骤a中钒元素和钴元素的摩尔比为(2-5):1。

优选地，步骤a中钒元素和钴元素的摩尔比为2.5:1。

优选地，步骤c中缓慢升温的速度为5℃/3min。

本发明的有益效果是：本发明采用溶剂热方法，合成了不同V/Co摩尔比的钒钻复合物醇酸盐，经400℃锻烧后，得到了不同物相的钒钻氧化物复合材料，通过比较V/Co摩尔比的不同(5:1,3:1,2.5:1,2:1)对产品物相、结构和电池性能的影响。当V/Co摩尔比为2.5:1时，经锻烧后得到两个晶相的空心C_OV₂0₆微米球，在500mA g^-1的电流密度下，循环100圈后，放电比容量为315.6mAhg^-1。其中空结构以及复合氧化物的协同效应对能极大提高锂离子正极材料的性能。

附图说明

图1为实施例2前驱体V/Co-2,V/Co-2.5,V/Co-3,V/Co-5的X射线衍射谱图；

图2为实施例3前躯体V/Co-2,V/Co-2.5,V/Co-3,V/Co-5试样在空气中400℃缎烧24h后的X射线衍射谱图；

图3为实施例3不同V/Co摩尔比的前躯体在400℃空气中锻烧24h得到试样的扫描透射电子显微镜照片；

图4为实施例4V/Co-2.5试样的循环伏安图。

具体实施方式

下面，结合具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1，钒钻复合氧化物材料的制备