一种磷酸钒锂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种磷酸钒锂的制备方法，其步骤包括：将原料锂盐、钒盐、磷酸盐混合，溶解在去离子水中，混匀，再加入乙二醇搅拌均匀，其中原料物质的量之比为锂盐中锂:钒盐中钒:磷酸盐中磷酸根离子=1:0.6-0.667:0.9-1.1；水和乙二醇的体积比为6-9:1；原料与去离子水和乙二醇总量的质量比为1:50-70；将所得混合溶液置于内衬聚四氟乙烯的高压釜中，在120-220℃下反应1-60小时；再将产物在40-200℃下反应1-40小时；然后在氮气或氩气保护下，在500-900℃下煅烧1-40小时，得到黑色磷酸钒锂，所得产物为球状，直径为150-250nm，大小均匀，充放电和循环性能有所提高，而且本发明降低了烧结温度和成本。
【专利说明】一种磷酸钒锂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电化学材料【技术领域】，具体涉及用于电池正极材料的磷酸钒锂的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年，磷酸钒锂作为一种很有前景的电池正极材料受到人们的广泛关注。主要原因在于磷酸钒锂材料具有高的锂离子扩散效率，较高的放电容量和能量密度，并具有良好的循环性能，热稳定性。
[0003]研究表明:颗粒形貌对磷酸钒锂材料性能具有巨大影响，颗粒均匀、细小的磷酸钒锂材料具有较大的比表面积能够提高其电化学性能。
[0004]目前磷酸钒锂材料的合成方法有很多，但是最常用的方法有以下几种:高温固相法，溶胶凝胶法，微波法，水热法。但是高温固相法操作繁琐，成本高，而且得到的材料颗粒较大、不均匀，并且易产生杂质；微波法虽然能耗低，但加热时间和温度不易控制，影响产品性能；水热法浓度不好控制，产品性能受影响；现有的溶胶凝胶法制备的磷酸钒锂颗粒较大，影响产品的充电容量和循环性能。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种有较高的充放电性能和循环性能的磷酸钒锂的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种磷酸钒锂的制备方法。采用本发明方法得到球状磷酸钒锂，直径为150—250nm，大小均匀，提高了磷酸钒锂的充放电性能和循环性能，而且本发明降低了烧结温度，降低了成本。
[0007]本发明提供一种磷酸钒锂的制备方法，其具体步骤包括:
[0008]a、将原料锂盐、钒盐、磷酸盐混合，溶解在去离子水中，混合均匀，再加入乙二醇，搅拌均匀后转入内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子，加热，恒温反应，得到凝胶。
[0009]b、将步骤a所得凝胶加热，恒温反应。
[0010]C、将步骤(b)所得的产物热处理，得到黑色磷酸钒锂。
[0011]步骤a中所述原料摩尔比为锂盐中锂:钒盐中钒:磷酸盐中磷酸根离子=1:0.6-0.667:0.9-1.1 ；
[0012]步骤a中所述水和乙二醇的体积比为6-9:1;
[0013]步骤a中所述锂盐为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、草酸锂或氯化锂中的任意一种或其混合物；所述钒盐为偏钒酸铵、五氧化二钒或偏钒酸钠中的任意一种或其混合物；所述磷酸盐为磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸铵中的任意一种；
[0014]所述步骤a反应温度120_220°C，反应时间1_60小时；
[0015]步骤a中所述原料与去离子水和乙二醇总量的质量比为1:50-70 ；
[0016]所述步骤b反应温度40_200°C，反应时间1-40小时；[0017]步骤c中所述热处理在氮气或氩气保护下进行，热处理温度为500-900°C，热处理时间为1-40小时。
[0018]利用本发明所述方法所得到的磷酸钒锂为球状，直径为150— 250nm，大小均匀。
[0019]本发明制备的磷酸钒锂为均一球状，直径为150— 250nm，有较高的比容量和较好的充放电性能，而且本发明降低了烧结温度，降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0021 ]图1为实施例1制备的Li3V2 (PO4) 3微球的扫描电镜照片
[0022]图2为实施例1制备的Li3V2 (PO4) 3微球的X射线衍射光谱
[0023]图3为实施例1制备的Li3V2 (PO4) 3微球的循环伏安图
[0024]图4 Ca)为实施例1制备的Li3V2 (PO4) 3微球的充放电曲线
[0025]图4 (b)为实施例1制备的Li3V2(PO4)3微球的不同倍率充放电图
[0026]图5为实施例4制备的Li3V2 (PO4) 3微球的扫描电镜照片
[0027]图6为实施例5制备的Li3V2 (PO4) 3微球的扫描电镜照片
[0028]图7为实施例6制备的Li3V2 (PO4) 3微球的扫描电镜照片
具体实施例
[0029]下面将结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
[0030]实施例1
[0031]a、在室温下,将1.5mmoL碳酸锂、2mmoL偏钥;酸铵和3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中,加入40mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C反应24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0032]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下，反应24小时，得到灰白色产物；
[0033]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 800°C，速率 2V /min，保持在800°C煅烧2小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0034]实施例1所得磷酸钒锂可逆容量为80mAh/g，30次循环后不衰减。
[0035]实施例2
[0036]a、在室温下,将3mmoL硝酸锂、2mmoL偏钥;酸铵和3mmoL磷酸氢铵倒入烧杯中,加入35mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干6小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0037]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下反应4小时，得到灰白色产物；
[0038]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氩气，流速为0.2min/L,通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率10°C /min，200°C升温到400°C，升温速率5°C /min，400°C升温到800°C，升温速率2V /min，保持在800°C煅烧12小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0039]实施例2所得磷酸钒锂可逆容量为79mAh/g，30次循环后不衰减。
[0040]实施例3
[0041]a、在室温下，将3mmoL氢氧化锂、ImmoL五氧化二钒和3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中,加入45mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在120°C烘干12小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0042]b、将步骤a得到的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在60°C下反应12小时，得到灰白色产物备用。
[0043]C、将步骤b得到的灰白色产物转入瓷舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L,通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率IO0C /min, 200°C升温到 400°C，升温速率 5°C /min, 400°C升温到 800°C，升温速率 2V /min,保持在800°C煅烧18小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0044]实施例3所得磷酸钒锂的可逆容量为75mAh/g，30次循环后不衰减。
[0045]实施例4
[0046]a、在室温下,将3mmoL乙酸锂、ImmoL五氧化二I凡和3mmoL磷酸氢铵倒入烧杯中，加入40mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在120°C反应18小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0047]b、将步骤a得到的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在100°C下反应24小时，得到灰白色产物；
[0048]C、将步骤b得到的灰白色产物转入刚玉容器中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L,通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率10°C /min，200°C升温到400°C，升温速率5°C /min，400°C升温到700°C，升温速率2V /min，保持在700°C煅烧24小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0049]实施例4所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。
[0050]实施例5
[0051]a、在室温下,将3mmoL草酸锂、2mmoL偏钥;酸钠和3mmoL磷酸铵倒入烧杯中，加入35mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向所得溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在200°C反应36小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0052]b、将步骤a得到的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在120°C下反应18小时，得到灰白色产物；
[0053]C、将步骤b得到的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L,通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率10°C /min，200°C升温到400°C，升温速率5°C /min，400°C升温到750°C，升温速率2V /min，保持在750°C煅烧36小时，得到黑色产物磷酸钒锂。[0054]实施例5所得磷酸钒锂可逆容量为76mAh/g，30次循环后不衰减。
[0055]实施例6
[0056]a、在室温下,将1.5mmoL碳酸锂、2mmoL偏钥;酸钠和3mmoL磷酸铵倒入烧杯中，力口入45mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合,将溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在220°C反应24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0057]b、将步骤a得到的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在40°C下反应40小时，得到灰白色产物；
[0058]C、将灰白色产物转入瓷舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L,通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率10°C /min,200°C升温到400°C，升温速率5°C /min，400°C升温到850°C，升温速率2V /min，保持在850°C煅烧2小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0059]实施例6所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。
[0060]实施例7
[0061]a、在室温下,将3mmoL氯化锂、2mmoL偏钥;酸铵和3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中,力口入40mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向所得溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C反应60小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0062]b、将蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在200°C下反应12小时，得到灰白色产物；
[0063]C、将灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为
0.2min/L,通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率IO0C /min, 200°C升温到 400°C，升温速率 5°C /min, 400°C升温到 900°C，升温速率 2V /min,保持在900°C煅烧2小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0064]实施例7所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。
[0065]实施例8
[0066]a、在室温下,将3mmoL草酸锂和硝酸锂的混合物，1.8mmoL偏钥;酸铵和2.7mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中，其中草酸锂和硝酸锂摩尔比为草酸锂:硝酸锂=1: 1，加入40mL去离子水，搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇，磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0067]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下，反应24小时，得到灰白色产物；
[0068]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 800°C，速率 2V /min，保持在800°C煅烧30小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0069]实施例8所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。
[0070]实施例9[0071]a、在室温下，将3mmoL硝酸锂、氢氧化锂和氯化锂混合物，1.9mmoL偏钒酸铵和3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中，其中硝酸锂、氢氧化锂和氯化锂的摩尔比为硝酸锂:氢氧化锂:氯化锂=1: 1:1,加入40mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0072]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下，反应24小时，得到灰白色产物；
[0073]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 500°C，速率 2V /min，保持在500°C煅烧40小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0074]实施例9所得磷酸钒锂可逆容量为79mAh/g，30次循环后不衰减。
[0075]实施例10
[0076]a、在室温下,将1.5mmoL碳酸锂,2mmoL偏钥;酸铵和偏钥;酸钠混合物和3.3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中，其中偏钒酸铵和偏钒酸钠的摩尔比为偏钒酸铵:偏钒酸钠=1:1，力口入40mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0077]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下，反应24小时，得到灰白色产物；
[0078]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 600°C，速率 2V /min，保持在600°C煅烧24小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0079]实施例10所得磷酸钒锂可逆容量为79mAh/g，30次循环后不衰减。
[0080]实施例11
[0081]a、在室温下,将1.5mmoL碳酸锂，1.6mmoL偏f凡酸铵、偏f凡酸钠、五氧化二钥;混合物和3.3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中，其中偏钒酸铵、偏钒酸钠和五氧化二钒的摩尔比为偏钒酸铵:偏钒酸钠:五氧化二钒=1:1:0.5，加入40mL去离子水，搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0082]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下，反应24小时，得到灰白色产物；
[0083]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 600°C，速率 2V /min，保持在600°C煅烧36小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0084]实施例11所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。[0085]实施例12
[0086]a、在室温下，将2mmoL碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂混合物，2mmoL偏钒酸铵、偏钒酸钠混合物和3.3mmoL磷酸铵倒入烧杯中，其中碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂的摩尔比为碳酸锂:硝酸锂:氢氧化锂=2:1:1，偏钒酸铵、偏钒酸钠的摩尔比为偏钒酸铵:偏钒酸钠=1:1，加入40mL去离子水,搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0087]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在120°C下，反应48小时，得到灰白色产物；
[0088]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 750°C，速率 2°C /min，保持在750°C煅烧24小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0089]实施例12所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。
[0090]实施例13
[0091]b、在室温下，将2mmoL碳酸锂、硝酸锂、草酸锂混合物，1.5mmoL偏钒酸铵、偏钒酸钠、五氧化二钒混合物和3.3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中，其中碳酸锂、硝酸锂、草酸锂的摩尔比为碳酸锂:硝酸锂、草酸锂=2:1: 1，偏钒酸铵、偏钒酸钠和五氧化二钒的摩尔比为偏钒酸铵:偏钒酸钠:五氧化二钒=1:1:1，加入40mL去离子水，搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇，磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0092]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下，反应24小时，得到灰白色产物；
[0093]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 700°C，速率 2V /min，保持在700°C煅烧36小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0094]实施例13所得磷酸钒锂可逆容量为79mAh/g，30次循环后不衰减。
[0095]实施例14
[0096]a、在室温下，将2.5mmoL碳酸锂、乙酸锂、草酸锂混合物,2mmoL偏钥;酸铵和
3.3mmoL磷酸二氢铵倒入烧杯中，其中碳酸锂、乙酸锂、草酸锂的摩尔比为碳酸锂:乙酸锂:草酸锂=0.5:1:1，加入40mL去离子水，搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇，磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0097]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在80°C下，反应18小时，得到灰白色产物；
[0098]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 650°C，速率 2V /min，保持在650°C煅烧24小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0099]实施例14所得磷酸钒锂可逆容量为75mAh/g，30次循环后不衰减。
[0100]实施例15
[0101]a、在室温下，将3mmoL硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、氯化锂混合物，1.5mmoL偏钒酸铵、五氧化二钒混合物和3.3mmoL磷酸氢铵倒入烧杯中，其中硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、氯化锂的摩尔比为硝酸锂:氢氧化锂:乙酸锂:氯化锂=1:1:1:1，偏钒酸铵、五氧化二钒的摩尔比为偏钒酸铵:五氧化二钒=2:1，加入40mL去离子水，搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇，磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0102]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在100°C下，反应30小时，得到灰白色产物；
[0103]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 800°C，速率 2V /min，保持在800°C煅烧24小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0104]实施例15所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。
[0105]实施例16
[0106]a、在室温下，将3mmoL硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、草酸锂、氯化锂混合物，2mmoL偏钒酸铵、偏钒酸钠混合物和3.3mmoL磷酸氢铵倒入烧杯中，其中硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、草酸锂、氯化锂的摩尔比为硝酸锂:氢氧化锂:乙酸锂:草酸锂:氯化锂=1:1:1:1:1，偏钒酸铵、偏钒酸钠的摩尔比为偏钒酸铵:偏钒酸钠=1:1，加入40mL去离子水，搅拌形成均一溶液，向溶液中加入5mL乙二醇,磁力搅拌至完全混合，将所得混合溶液转入体积为60mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子置于烘箱中，在180°C烘干24小时，自然冷却到室温，得到蓝色透明的凝胶；
[0107]b、将步骤a制备的蓝色透明凝胶转入烧杯，置于烘箱中，在100°C下，反应30小时，得到灰白色产物；
[0108]C、将步骤b制备的灰白色产物转入刚玉舟中，并置于高温加热装置中，通入氮气，流速为0.2min/L，通气30min后，打开管式炉，设定升温速率为:30°C升温到200°C，升温速率 10°C /min，200°C升温到 400°C速率 5°C /min，400°C升温到 550°C，速率 2°C /min，保持在550°C煅烧24小时，得到黑色产物磷酸钒锂。
[0109]实施例16所得磷酸钒锂可逆容量为78mAh/g，30次循环后不衰减。
[0110]本发明并不局限于以上实施例，凡在本实施例的技术范围内所做的替换、改进等均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种磷酸钒锂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: a、将原料锂盐、钒盐、磷酸盐混合，溶解在去离子水中，混合均匀，再加入乙二醇，搅拌均匀后转入内衬聚四氟乙烯的高压釜中，旋紧盖子，加热，恒温反应，得到凝胶； b、将步骤a所得凝胶加热，恒温反应； C、将步骤(b)所得的产物热处理，得到黑色磷酸钒锂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤a中所述原料摩尔比为锂盐中锂:钒盐中钒:磷酸盐中磷酸根离子=1:0.6-0.667:0.9-1.1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在步骤a中所述水和乙二醇的体积比为6-9:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤a中所述锂盐为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、草酸锂或氯化锂中的任意一种或其混合物；所述钒盐为偏钒酸铵、五氧化二钒或偏钒酸钠中的任意一种或其混合物；所述磷酸盐为磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸铵中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤a反应温度120-220°C，反应时间1-60小时。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤a中所述原料与去离子水和乙二醇总量的质量比为1:50-70。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤b反应温度40-20(TC，反应时间1-40小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤c中所述热处理在氮气或氩气保护下进行，热处理温度为500-900°C，热处理时间为1-40小时。
9.根据权利要求1所述的磷酸钒锂的制备方法，其特征在于所得到的磷酸钒锂为球状，直径为150-200nm，大小均匀。
【文档编号】H01M4/58GK103700853SQ201310561200
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】方臻, 宋一轩, 张小俊 申请人:安徽师范大学