一种多孔钒锰氧化物负极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN105261744A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510605995.9

    申请日:2015-09-22

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/48 H01M4/50 H01M10/0525

    Abstract: 一种多孔钒锰氧化物负极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将钒源、锰源与二水合草酸、柠檬酸按钒元素、锰元素、二水合草酸、柠檬酸摩尔比为1:1:2:1~3比例,加入去离子水中形成溶液,控制溶液中锰离子的浓度为0.5~1mol/L;(2)将所得的溶液置于带有超声搅拌装置的水浴锅中,超声搅拌反应3-6h,形成溶胶;(3)将所得的溶胶放入80~120℃烘箱中干燥2~6h,得凝胶;(4)将所得的凝胶在保护气氛中,于200~500℃下,焙烧2~10h后,随炉冷却至室温,即成。本发明反应过程简单,便于产业化控制,所制备的钒锰氧化物具有多孔结构,有利于锂离子脱嵌,具有良好的克容量与循环性能。

    一种用软锰矿氧化石煤钒矿制备锂电池复合前驱体的方法

    公开(公告)号:CN105098182A

    公开(公告)日:2015-11-25

    申请号:CN201510626511.9

    申请日:2015-09-29

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/5805 H01M4/1397

    Abstract: 一种用软锰矿氧化石煤钒矿制备锂电池复合前驱体的方法,包括以下步骤:(1)将含锰量≥28wt%的软锰矿与含钒量≥0.8wt%的石煤钒矿按Mn∶V元素物质的量之比为1∶0.5~1混合,再加入钒源使锰钒元素物质的量之比为1∶2,按固液质量比为1∶1~2加入酸液;(2)将混合液置于水浴锅中,于60~90℃下保温2~12h,然后过滤;(3)调节滤液的pH至5~7,得到砖红色沉淀;将所得沉淀洗涤3~5次,过滤、烘干,即得。本发明原料价格低廉,来源广,产品利用率高且稳定;适合为锂离子电池复合正极材料磷酸锰锂-磷酸钒锂的大规模生产提供优质的钒锰源,实现钒锰资源的综合利用。

    一种锂离子电池负极材料氟磷酸钒的制备方法

    公开(公告)号:CN104835960A

    公开(公告)日:2015-08-12

    申请号:CN201510234376.3

    申请日:2015-05-08

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/58 H01M4/1397 H01M4/62

    Abstract: 一种锂离子电池负极材料氟磷酸钒的制备方法,包括以下步骤:(1)将钒源、磷源、还原剂按照钒元素、磷元素和还原剂的摩尔比为1:1:1-4的比例溶于去离子水中;(2)将所得溶液置于60-90℃水浴锅中搅拌4-8h,形成溶液;(3)将所得溶液调节pH至6-9;(4)将所得溶液通过喷雾干燥的方法进行造粒得到球形氟磷酸钒前驱体;(5)将所得氟磷酸钒前驱体置于管式烧结炉中,于非还原性气氛下400-800℃烧结6-15h。本发明首次制备出的氟磷酸钒具有稳定的三维框架结构、快速的粒子传输通道和独特的微观球形形貌,表现出优异的电化学性能。

    一种磷酸铁锂-磷酸钒锂复合材料前驱体的制备方法

    公开(公告)号:CN103833083B

    公开(公告)日:2015-08-12

    申请号:CN201410104093.2

    申请日:2014-03-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种磷酸铁锂-磷酸钒锂复合材料前驱体的制备方法,包括以下步骤:(1)将质量分数为1~3%的氧化石墨烯悬浊液置于带超声装置的搅拌反应釜中,超声处理0.2~2.0h;(2)将浓度为0.08~0.12mol/L的硫酸铁溶液和浓度为0.16~0.24mol/L的正钒酸钠溶液,同时以200~600mL/h的速度加入到搅拌反应釜中,控制搅拌速度为50~400rpm,用氨水调节pH为2~8,反应0.5~4.0h;(3)加入聚苯胺,搅拌,陈化,过滤,洗涤,干燥,即成。本发明通过氧化石墨烯原位生长钒酸铁合成磷酸铁锂-磷酸钒锂复合材料的前躯体,其颗粒细小均匀,合成的磷酸铁锂-磷酸钒锂复合正极材料电化学性能优异。

    一种锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯及其制备方法

    公开(公告)号:CN104821390A

    公开(公告)日:2015-08-05

    申请号:CN201510199069.6

    申请日:2015-04-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯及其制备方法,所述硼酸锰锂/石墨烯按照以下方法制成:(1)将锂源、锰源、硼源和还原剂溶于去离子水中;(2)与石墨烯混合,水浴中搅拌,形成混合溶液,控制混合液中石墨烯浓度为0.1~1.4 g/L;(3)调节pH值至6~9;(4)干燥造粒,得硼酸锰锂/石墨烯前驱体;(5)将硼酸锰锂/石墨烯前驱体于非氧化性气氛下450~800℃烧结6~22h,冷却至室温,得锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯。本发明锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯,硼酸锰锂微球均匀地原位生长在石墨烯片上,具有良好的电化学性能,有效的解决了材料由于表面中毒效应而导致的循环、倍率性能变差的缺点。

    一种锂离子电池负极材料FeV2O4的制备方法

    公开(公告)号:CN104485450A

    公开(公告)日:2015-04-01

    申请号:CN201410789937.1

    申请日:2014-12-19

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/523 H01M4/1391 H01M10/0525

    Abstract: 一种锂离子电池负极材料FeV2O4的制备方法,包括以下步骤:(1)将草酸亚铁溶液和偏钒酸铵溶液按亚铁离子和钒离子浓度比为1:2的比例,在保护性气氛下,同时加入到搅拌反应釜中进行搅拌,反应,调节pH至2~6,继续反应1~4h,得深蓝色悬浊液;(2)将步骤(1)所得悬浊液加入相当于其体积1~3%的乙醇,然后进行喷雾干燥,得到前驱体物料;(3)将步骤(2)所得前驱体物料在保护性气氛下,于200~400℃热处理8~15h,再加入液氮淬冷,得锂离子电池负极材料FeV2O4。本发明方法热处理反应温度低,所制得的FeV2O4负极材料颗粒具有微球形结构,振实密度高,且具有较高的充放电特性和良好的循环寿命。

    一种锂离子电池负极材料VBO3/C的制备方法

    公开(公告)号:CN104466126A

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201410516566.X

    申请日:2014-09-30

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/5825 H01M4/1397 H01M4/362 H01M4/625

    Abstract: 一种锂离子电池负极材料VBO3/C的制备方法,包括以下步骤:(1)按V元素:B元素:还原剂的摩尔比为1:1:1.0-1.2的比例,称取钒源、硼源、还原剂,溶于去离子水中;(2)置于50-70℃水浴中超声处理;(3)将溶液移入聚四氟乙烯罐中,再将聚四氟乙烯罐置入热解罐内,于180-250℃热处理10-20h,冷却至室温,取出反应产物;(4)将反应产物真空干燥,得前驱体;(5)将前驱体研磨、压片后,置于管式炉中,于非氧化性气氛650-800℃烧结10-24h,冷却至室温。本发明操作简单易行,所得材料微观形貌呈纳米棒状相连,中间多孔,分布均一,碳均匀包覆于材料表面,循环性能优异。

    一种锂离子电池负极材料硼酸钒的制备方法

    公开(公告)号:CN104269529A

    公开(公告)日:2015-01-07

    申请号:CN201410489461.X

    申请日:2014-09-23

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/1397 H01M4/5825 H01M10/0525

    Abstract: 一种锂离子电池负极材料硼酸钒的制备方法,是将钒源化合物、硼源化合物和有机络合剂按一定的摩尔比混合,然后添加碳源化合物,加水溶解形成溶胶;再加热、搅拌、蒸发直至形成凝胶;然后干燥得到干凝胶;将干凝胶充分研磨后,在还原性气氛下进行热处理,得到锂离子电池负极材料硼酸钒。本发明通过溶胶-凝胶过程使反应物达到分子级的混合,降低了后续的热处理温度,从而降低了成本,所制备的硼酸钒材料颗粒较小,分布均匀,作为锂离子电池负极材料,平均放电电压适中,显示出良好的倍率和循环性能。

    一种锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂的制备方法

    公开(公告)号:CN103972476A

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201410207594.3

    申请日:2014-05-16

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/5825 H01M10/0525

    Abstract: 一种锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂的制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源、钒源、磷源按照LiOVPO4的原子配比混合于水中,加入还原剂,得混合液;(2)将所得混合液置于60-100℃恒温水浴中搅拌;(3)调节pH至6-9;(4)转移到真空冷冻干燥机中,在温度为-10℃~-50℃、真空度为5Pa~30Pa下冷冻干燥24~72h,得磷酸氧钒锂前驱体;(5)将步骤(4)所得磷酸氧钒锂前驱体取出,研磨均匀、压片后置于管式烧结炉中,于非还原气氛下300℃~600℃烧结1-30h,冷却到室温,得磷酸氧钒锂正极材料。本发明通过真空冷冻干燥的技术制备得到LiVOPO4正极材料,制备过程简单,易操作。

    一种锂离子电池用磷酸氧钒锂正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103693632A

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201310720591.5

    申请日:2013-12-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种锂离子电池用磷酸氧钒锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将钒源、磷源以钒离子、磷酸根离子的摩尔比按照LiVOPO4化学计量比称取并配制溶液,加入草酸作为还原剂,于50-90℃恒温水浴中搅拌;(2)按照LiVOPO4化学计量比加入锂源,按有机形貌诱导剂与钒离子的摩尔比为0.1-4.0:1.0的比例加入有机形貌诱导剂,于30-100℃恒温水浴中搅拌,形成均一凝胶,真空干燥;(3)研磨后,在氧分压为0-30kPa的气氛下于300-750℃烧结3-20h,即成。本发明所制备的磷酸氧钒锂正极材料具有一次颗粒粒度较小,二次颗粒具有片状结构的形貌特征,颗粒片厚度为50-500nm,电化学性能优异。

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