正极材料硼酸钒锂的制备方法及其产品和应用与流程

本发明设计一种正极材料的制备方法及产品和应用，特别是涉及一种新型正极材料硼酸钒锂liv2bo5的制备方法及其产品和应用。

背景技术：

随着更小、更轻和更高性能的电子和通讯设备的迅速发展，人们对为这些设备提供电源的电池性能尤其对比能量提出了越来越高的要求。但是，目前已商品化的锂离子电池和mh/ni电池的比容量已经很难继续提高。因此，迫切需要开发比能量更高的电池。锂离子二次电池作为高比能量化学电源已经广泛应用于移动通讯、笔记本电脑、摄像机、照相机、便携式仪器仪表等领域，迅速发展成为目前最重要的二次电池之一。锂离子电池作为最新一代的绿色高能蓄电池，于20世纪90年代初迅速发展起来，锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐。

liv2bo5被认为是一种很好的取代磷酸盐的材料，因为他们具有较低的分子重量，从而具有较高的理论比容量。并且该材料在循环过程中体积变化较小，具有较好的循环稳定性。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种正极材料硼酸钒锂的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的正极材料硼酸钒锂产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种正极材料硼酸钒锂的制备方法，硼酸钒锂分子式为liv2bo5，其特征在于，该方法的具体步骤为：

（1）将锂盐、偏钒酸铵、硼酸按0.01mol：0.02mol:0.01mol加入80ml乙醇溶剂中，磁力搅拌30~60min；

（2）将上述溶液转入反应釜中，120~160℃反应3~6h；

（3）将上述反应物用溶剂离心洗涤3~5次，放入真空烘箱80℃烘8~12h，得最终产物。

所述的锂盐为硝酸锂、醋酸锂、柠檬酸锂、甲酸锂、乳酸锂中的一种或其组合。

所述的溶剂为去去离子水、乙醇中的一种或其组合。

本发明提供一种正极材料硼酸钒锂，根据上述任一所述方法制备得到。

本发明提供一种硼酸钒锂在锂离子电池中作为正极材料的应用。

以溶剂热法制备liv2bo5纳米线，liv2bo5纳米线具有较大的比表面积，能够与电解液充分接触，进而可以提高材料的电化学性能。在0.2c倍率下的循环寿命图，首次放电比容量为120mah/g，经过10次循环后放电比容量相对较稳定，为62mah/g，到30次循环后放电比容量为60mah/g。该制备工艺相对简单，易操作。

附图说明

图1为实施例1liv2bo5材料的循环寿命性能图；

图2为实施例2liv2bo5材料的倍率性能图；

图3为实施例3liv2bo5材料的sem图。

具体实施方式

本发明通过下面具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。

实施例1

将硝酸锂、偏钒酸铵、硼酸按0.01mol：0.02mol:0.01mol加入80ml乙醇溶剂中，磁力搅拌30min；将上述溶液转入反应釜中，120℃反应6h；将上述反应物用乙醇离心洗涤5次，放入真空烘箱80℃烘8h，得最终产物。

图1是liv2bo5材料的循环寿命性能图，在0.2c倍率下的循环寿命图，首次放电比容量为120mah/g，经过10次循环后放电比容量相对较稳定，为62mah/g，到30次循环后放电比容量为60mah/g。

实施例2

将醋酸锂、偏钒酸铵、硼酸按0.01mol：0.02mol:0.01mol加入80ml乙醇溶剂中，磁力搅拌60min；将上述溶液转入反应釜中，120℃反应6h；将上述反应物用去离子水离心洗涤5次，放入真空烘箱80℃烘8h，得最终产物。

图2为liv2bo5材料的倍率性能图。在0.2c倍率下，首次放电比容量为106mah/g，10次循环后放电比容量为82mah/g；1c倍率下，10次循环放电比容量维持在30mah/g左右。

实施例3

将醋酸锂、偏钒酸铵、硼酸按0.01mol：0.02mol:0.01mol加入80ml乙醇溶剂中，磁力搅拌60min；将上述溶液转入反应釜中，160℃反应3h；将上述反应物用去离子水离心洗涤5次，放入真空烘箱80℃烘8h，得最终产物。

图3为liv2bo5材料的sem图，liv2bo5纳米线具有较大的比表面积，能够与电解液充分接触，进而可以提高材料的电化学性能。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种正极材料硼酸钒锂的制备方法及其产品和应用，硼酸钒锂分子式为LiV2BO5，将锂盐、偏钒酸铵、硼酸按0.01 mol：0.02 mol:0.01 mol加入80 mL乙醇溶剂中，磁力搅拌30~60 min；将上述溶液转入反应釜中，120~160℃反应3~6 h；将上述反应物用溶剂离心洗涤3~5次，放入真空烘箱80℃烘8~12 h，得最终产物正极材料硼酸钒锂。本发明以溶剂热法制备LiV2BO5纳米线，LiV2BO5纳米线具有较大的比表面积，能够与电解液充分接触，进而可以提高材料的电化学性能。

技术研发人员：何丹农;吴晓燕;张芳;卢玉英;张道明;王亚坤;金彩虹
受保护的技术使用者：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
技术研发日：2018.11.14
技术公布日：2019.02.19