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专利号: 2012101101710
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其制备方法为:以锂源、钠源、钒源、铈源、磷源、氯源和有机酸络合剂为原料或者以锂源、钠源、钒源、磷源、氯源和有机酸络合剂为原料,经溶胶-凝胶过程得到蓝色凝胶,蓝色凝胶干燥得到蓝色前驱体,蓝色前驱体在化学惰性气体保护下,以1-20℃/min的速率升温至200-400℃后保温2-10h,然后以1-20℃/min的速率升温至500-800℃焙烧5-10h,冷却后即得共掺杂的磷酸钒锂正极材料;所述锂源、钠源、钒源、铈源、磷源和氯源按照Li:Na:V:Ce:PO4:Cl的摩尔比为2.96:0.04:(2-x):x:2.99:

0.03投料,其中0≤x≤0.1;所述有机酸络合剂的摩尔用量为钒元素摩尔量的1~3倍。

2.如权利要求1所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其特征在于:所述锂源选自下列一种或任意几种任意比例的组合:氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂或者草酸锂;所述钠源选自下列一种或任意几种任意比例的组合:草酸钠、碳酸钠或者醋酸钠;所述钒源选自下列一种或任意几种任意比例的组合:五氧化二钒或者偏钒酸铵;所述铈源选自下列一种或任意几种任意比例的组合:二氧化铈、醋酸铈、氯化铈或者草酸铈;所述磷源选自下列一种或两种任意比例的组合:磷酸二氢铵或者磷酸氢二铵;所述氯源选自下列一种或两种任意比例的组合:氯化铵或者氯化钠;所述有机酸络合剂选自下列一种或两种任意比例的组合:草酸、柠檬酸或者抗坏血酸。

3.如权利要求1或2所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其特征在于:所述溶胶-凝胶过程按照如下进行:将原料在水中混合均匀,搅拌2-10小时后静置陈化5~15小时,得到蓝色溶胶;蓝色溶胶加热至于60~120℃除去大部分水分,得到蓝色凝胶。

4.如权利要求3所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其特征在于:所述的将原料在水中混合按照如下方式进行:先配制1~5mol/L钒源的水溶液以及除钒源和有机酸络合剂外的其他原料的混合水溶液,其中混合水溶液中锂源的浓度为4~10mol/L,然后将除钒源和有机酸络合剂外的其他原料的混合水溶液缓缓注入钒源的水溶液中,混合均匀后再加入有机酸络合剂。

5.如权利要求3所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其特征在于:所述的蓝色凝胶的干 燥按照如下进行:蓝色凝胶于100~200℃烘焙5~15h后,得到蓝色前驱体。

6.如权利要求1或2所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其特征在于:所述的蓝色前驱体在惰性气体保护下,以5~10℃/min的速率升温至300-400℃后保温3-5h,然后以

10-20℃/min的速率升温至700-800℃焙烧6-7h。

7.如权利要求1或2所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其特征在于:所述的蓝色前驱体在惰性气体保护下,以5℃/min的速率升温至350℃后恒温4h,然后以10-20℃/min的速率升温至750℃焙烧6h。

8.如权利要求1或2所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料,其特征在于:所述化学惰性气体为氩气或者氮气。

9.如权利要求1所述的共掺杂的磷酸钒锂正极材料作为锂离子电池的正极材料的应用。