[发明专利]镍离子电池磷酸钒锂正极材料及溶胶凝胶制备方法与应用

权利要求书

1.一种镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，以磷源、钒源、锂源为原料，磷源、钒源和锂源的摩尔比为3:2:（2.9-3.1），所述制备方法包括如下步骤：

（1）将磷源溶于水中，磁力搅拌，直至形成均一稳定溶液；所述的磷源为磷酸二氢铵或磷酸中的一种；所述碳源为柠檬酸；溶液中磷原子的摩尔浓度为0.48-0.52 mmol/ml；

（2）搅拌处理：向步骤（1）的溶液加入钒源，加热搅拌；所述的钒源为钒酸盐或钒的可溶性氧化物；

（3）搅拌处理：将步骤（2）得到的溶液加入锂源，加热搅拌至形成干胶，并放到鼓风干燥烘箱干燥，干燥的温度为60℃-80℃；干燥的时间为8-16小时，得前驱体；

（4）预烧反应：将步骤（3）前驱体，研磨并置于管式炉在还原性气氛下300℃-400℃，预烧2-8h；

（5）再烧处理：将步骤（4）得到的预烧样品重新研磨，放置于管式炉在还原性气氛下700℃-800℃，再烧5-15h，最后得到磷酸钒锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，所述的锂源为含锂的盐。

3.根据权利要求1所述的镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，步骤（1）中将碳源溶于水后再加入磷源，经步骤（2）至（4）处理后得碳包覆的磷酸钒锂正极材料。

4.根据权利要求1所述的镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，所述碳源为柠檬酸、蔗糖或葡萄糖中的一种以上；碳源和磷源的摩尔比为（0.8-1.2）:3。

5.根据权利要求1所述的镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的加热搅拌的搅拌温度为50℃-70℃，搅拌速率为300～500r/min，搅拌时间为0.5-1.5小时。

6.根据权利要求1所述的镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，步骤（3）所述加热搅拌的搅拌温度为75℃-85℃，搅拌速率为300～500r/min，搅拌时间为0.5-1.5小时。

7.根据权利要求1所述的镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，步骤（4）和步骤（5）所述的还原性气氛为氩气和氢气的混合气体，其中氩气的体积分数为70%-95%。

8.根据权利要求1所述的镍离子电池磷酸钒锂正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，步骤（2）所述钒源为五氧化二钒。

9.由权利要求1至8任一项所述制备方法制备的磷酸钒锂正极材料。

10.权利要求9所述的磷酸钒锂正极材料在镍离子电池制备中的应用。