[发明专利]一种用作锂离子电池正极材料的三氧化钼及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作锂离子电池正极材料的三氧化钼及其制备方法。

背景技术

新型可再生清洁能源由于其涉及能源和环境这两个当前人类社会发展最重要的领域，故而成为当今世界经济中最具决定性影响的技术领域之一。化学电源作为能源储存与转化的一种重要方式，在人们日常生活和工业生产中得到了极为广泛的应用。其中，锂离子电池作为新一代的绿色高能电池，具有工作电压高、比能量高、比功率高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点而被广泛应用在便携式电子设备、电动工具、储能装置、电动车以及混合电动车上。近年来，锂离子电池的产量飞速增长，应用领域不断扩大，已成为二十一世纪国民经济和人民生活不可或缺的高新技术产品。

在含铁类锂离子电池聚阴离子正极材料中，较为主流的正极材料磷酸铁锂，已经得到了较好的商业化生产。但是，磷酸铁锂本身理论比容量较低，仅有170mAh/g，且导电性较差，高倍率充放电性能不佳，振实密度低。这些缺点中有些是可以通过进一步的研究加以提高和改善，但是另外一些则是本征的，如理论比容量等，不可能通过研究得到改善或提高。因此，急需开发一种具有更高容量的正极材料以满足人们的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用作锂离子电池正极材料的三氧化钼及其制备方法。通过该制备方法制备得到的三氧化钼的结晶度高、具有导电率高、比容量大的优点。

本发明提供一种用作锂离子电池正极材料的三氧化钼的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：在水的存在下，将钼酸铵与聚乙二醇进行接触后，得到接触后的产物，将接触后的产物进行干燥，然后将干燥后的产物依次进行预处理和烧结，预处理的温度为180-220℃，烧结的温度为350-450℃。

本发明还提供一种通过上述方法得到的三氧化钼材料。

根据本发明提供的方法，不仅具有步骤简单、效率高、原料来源广泛、重复性好以及成本低的优点，并且通过该制备方法制备得到的三氧化钼的结晶度高、具有导电率高、比容量大的优点。此外，由于具有上述优点，本发明提供的用作锂离子电池正极材料的三氧化钼的制备方法特别适用于锂离子电池正极材料三氧化钼的工业生产。

附图说明

图1为本发明实施例1中所得到的三氧化钼的XRD图谱。

图2为本发明实施例1中所得到的三氧化钼的首次充放电曲线。

图3为本发明实施例1中所得到的三氧化钼的SEM图谱。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种用作锂离子电池正极材料的三氧化钼的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：在水的存在下，将钼酸铵与聚乙二醇进行接触后，得到接触后的产物，将接触后的产物进行干燥，然后将干燥后的产物依次进行预处理和烧结，预处理的温度为180-220℃，烧结的温度为350-450℃。

根据本发明，所述钼酸铵与聚乙二醇的摩尔比可以在大的范围内变动，优选情况下，所述钼酸铵与聚乙二醇的摩尔比为1：1-15；更优选为1：1-10。

根据本发明，优选所述的聚乙二醇的平均分子量为400-20000。所述聚乙二醇的平均分子量可以通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱进行测定，所述基质辅助激光解析电离飞行时间质谱可以为购自AB Sciex质谱系统公司的4800Plus MALDI TOF/TOF质谱仪。

根据本发明，将钼酸铵与聚乙二醇进行接触的条件包括：接触的温度为5-40℃，接触的时间为0.5-10小时；更优选接触温度为15-30℃，接触时间为1-2小时。

根据本发明，对将钼酸铵与聚乙二醇进行接触的方式没有特别的限定，可以为本领域所常用的各种接触方式，但从反应效率上来考虑，优选将钼酸铵与聚乙二醇进行接触的方式为：先将钼酸铵溶解在水中得到钼酸铵溶液，再将聚乙二醇与钼酸铵溶液混合。

在本发明中，对于作为溶剂的水的用量没有特别的限定，只要水的用量能够在上述接触条件下，将钼酸铵与聚乙二醇溶解即可。但优选的情况下，相对于使用1g的钼酸铵，所述水的用量为32-130ml。

根据本发明，所述干燥的目的在于除去所述接触后的产物中的溶剂水。所述干燥只有能够充分除去所述接触后的产物中的溶剂水即可，可以通过本领域所常用的各种方法来进行干燥，例如可以通过直接蒸发、减压浓缩等方法来进行。本发明优选通过蒸发来进行干燥，以除去溶剂水，在通过蒸发来除去溶剂水时，所述蒸发的温度优选为60-140℃。