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。
技术实现要素：
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cov206微米球，在500mag-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
以乙酰丙酮氧钒vo(acac)2为钒源，以9水硝酸钴co(n03)2·9h20为钴源，原料总量为2.8mmol，取不同的v/co摩尔比2:1,2.5:1,3:1,5:1进行实验。分别取一定量的co(n03)2·9h20加入到40ml的乙二醇中，搅拌30min，然后再取一定量的vo(acac)2加入到澄清的co(n03)2·9h20溶液中，搅拌2h，把悬浊液转移到50ml的聚四氟乙烯内衬的高压釜中，然后放入电热鼓风干燥箱中，220℃加热12h,反应后，试样自然冷却到室温，离心分离收集固体样品，用无水乙醇清洗3-4次，至澄清，放在80℃干燥箱中干燥12h，自然冷却到室温。最后把前驱体置于马弗炉中以5℃/3min的升温速度，加热到400℃锻烧24h，自然冷却到室温，收集产品放入指定容器，以待检测。v/co摩尔比2:1,2.5:1,3:1,5:1的试样分别命名为v/co-2,v/co-2.5,v/co-3,v/co-5。
实施例2v/co摩尔比对钒钻复合氧化物材料前驱体物相和形貌的影晌
前驱体v/co-2,v/co-2.5,v/co-3,v/co-5的x射线衍射谱图如图1所示，分别以a，b,c,d显示，当谱图在10℃左右有一个尖锐的衍射峰，物相对应于为钒钻复合物的醇酸盐，vco-2.5和vco-3试样的衍射峰强度优于另外两组试样(图1b和图1c)。
实施例3v/co摩尔比对钒钻复合氧化物材料物相和形貌的影响
四组前躯体试样在空气中400℃缎烧24h后的x射线衍射谱图如图2所示，图2a和b显示，当v/co摩尔比2:1,2.5:1,3:1时，衍射峰的位置基本一样，衍射峰位于20.40,27.50,28.80,29.40,32.90,38.90,41.10,47.30,48.70,52.20,56.40,61.00和62.10，匹配于三斜晶系cov206(jcpds卡片号38-0090)的(20-1),(110),(20-2),(201),(111),(31-1),(003),(311),(40-3),(020),(51一1),(221)和(51-3)晶面，另外衍射峰位于23.2°有一明显的尖锐峰，对应与三斜晶系cov206(jcpds卡片号65-0131)，但无明显尖晶石的vzos衍射峰。当v/co摩尔比为3:1时(图2c)，除了两种三斜晶系的cov206外，衍射峰位于21.70处有一尖锐峰，对应与正交晶系v205(jcpds卡片号65-0131)的(101)晶面。当v/co摩尔比为5:1时，于23.20处无明显的衍射峰，只有尖晶石cov206(jcpds卡片号38-0090)的衍射峰。在15.20,26.20,36.1°处有峰，对应于正交晶系的v205(jcpds卡片号65-0131)，因此是cov206和v205的混合相。
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如图3所示。图3a显示，当v/co摩尔比为2:1时，得到粒径为2-3μm，中间个别有凹陷的实心球。v/co摩尔比增加到2.5:1时，试样的微观形貌是粒径在2-3μm的空心球(图3b)，而且球的表面长出了一些毛刺。如图3c所示，继续增加v/co摩尔比到3:1时，为规整的有内胆的，表面有凹陷的微米刺球(图3c，球的粒径仍为3μm左右，破裂的球可以帮助我们清楚的看到实心小球的内胆。图3d显示，当v/co摩尔比为5:1时，锻烧后是试样为粒径在6-7μm片状组装的微米球。
实施例4v/co摩尔比对钒钴复合氧化物材料电化学性能的影晌
v/co-2.5试样的循环伏安图如图4所示。图4显示，第二圈和第三圈的充放电曲线图基本一样，但第一圈和第二圈的充放电循环图有明显差别。在第一圈的放电曲线中，电压位于2.17v和1.75v处有两个明显的还原峰，对应的物相转化为cov206转化为liv205和co3v208，在1.2-0.23v和0.23-0v的低压区域内，两个连续的还原峰分别对应于co3v208转化为lixv205和coo，coo还原为单质的co。从第二圈开始，在2.17v和1.75v的电压处，还原峰消失，说明cov206转化为liv205和co3v208是不可逆反应，在电压0.32v和0.01v处，第二、三圈的还原峰与第一圈相比变化不大，说明此处的放电过程存在可逆的物相转化反应。在充电曲线上，前三圈的氧化峰基本一样，电压在0.26v处有一明显的峰，对应于锂离子从电极上的脱出，在0.64,1.22,2.66v的电压处，有三个连续的氧化峰，归因于li+从lixv205里的脱出和单质co氧化为coo的物相转化。
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cov206微米球，在500mag-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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。