[发明专利]一种采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备磷酸钒锂的方法

摘要

本发明涉及一种采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备磷酸钒锂的方法，该方法包括使用含锂化合物、含钒化合物和含磷酸根化合物等制备前驱体、掺碳与煅烧等步骤。本发明将溶胶-凝胶法与自蔓延燃烧法结合制备磷酸钒锂，避免了前驱体发生团聚，合成的磷酸钒锂材料多孔、粒径细小、分布均匀、高倍率性能优异，3.0-4.5V放电，0.1C高达130mAh·g-1，10C高达120mAh·g-1，50C高倍率放电容量还高达104mAh/g，工艺可操作性强，成本低，易于工业化生产。

主权项

一种采用溶胶‑凝胶自蔓延燃烧法制备磷酸钒锂的方法，其特征在于该方法的步骤如下：A、前驱体的制备按照锂、钒与磷酸根的摩尔比为3:2:3分别称取含锂、钒和磷酸根的化合物，再按照金属离子、硝酸根与碳的摩尔比为1:0.5～2:0.5～2分别称取含硝酸根化合物与有机酸；所述的金属离子是锂离子、钒离子、磷酸盐与硝酸盐的金属离子之和；所述的碳是有机酸中的碳；将上述化合物加入反应器中，接着加入水，其水量是上述化合物总重量的4‑10倍，然后加热升温至温度70～95℃，在此温度下搅拌使它们完全溶解，继续搅拌1～5h，于是得到一种深蓝色溶胶；所述的溶胶进行减压蒸馏蒸去水分，得到一种干凝胶；将该干凝胶移入预先升温至200～350℃的马弗炉中使其进行自蔓延燃烧反应，得到所述的前驱体；B、掺碳与煅烧按照有机碳源量为前驱体重量的5～30%，用球磨机将步骤A制备的前驱体与有机碳源用球磨机研磨混合均匀，然后在惰性气体保护与温度600～900℃的条件下保温4～10h，接着让其自然冷却得到磷酸钒锂，其化学式为Li3V2(PO4)3/C。