[发明专利]一种钒系锂离子电池正极材料、其溶胶凝胶制备方法及用途

权利要求书

1.一种钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将钒源与磷源进行混合，混合过程中保持体系温度为20～100℃，并加入稀释剂保持体系粘度，形成溶胶，其中钒磷摩尔比为2:3～3.5；所述稀释剂加入量为混合物总体积的1/6-1/4；所述钒源为二氧化钒，或者钒平均价态为+4的钒氧化物的混合物；所述钒源粒径为80～150目

2)将锂源加入至步骤1)的混合物中，搅拌0.5～1h，其中锂钒摩尔比为3～3.5:2；

3)将碳源加入至步骤2)的混合物中；碳源的加入量应满足：使钒系锂离子电池正极材料的碳含量为1.0～10％wt；

4)将步骤3)得到的混合物烘干获得干凝胶；

5)将干凝胶置于非氧化性气氛中分段焙烧得到钒系锂离子电池正极材料；所述分段焙烧步骤如下：在300～600℃焙烧2～4小时后，在600～900℃中焙烧6～12小时。

2.根据权利要求1所述钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，所述磷源为30～85％wt磷酸、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵和偏磷酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，所述锂源为氢氧化锂、硫酸锂、碳酸锂、碳酸氢锂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，所述碳源为石墨、乙炔黑、葡萄糖、柠檬酸、支链淀粉和可溶性淀粉中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，所述步骤1)混合时间为2～6h，所述稀释剂为甲醇、甲醛、水或者乙醇中的一种或多种，所述稀释剂加入量为混合物总体积的1/6-1/4。

6.根据权利要求1所述钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，步骤4)所述烘干温度为50～200℃，烘干时间为4～48h。

7.根据权利要求1所述钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法，其特征在于，所述分段焙烧步骤如下：在300～600℃焙烧2～4小时后，在600～900℃中焙烧6～12小时，所述非氧化性气氛为氨气、氮气、氢气、惰性气体、二氧化碳、一氧化碳、乙炔中的一种或多种。

8.一种钒系锂离子电池正极材料，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述钒系锂离子电池正极材料的溶胶凝胶制备方法制备而成。

9.一种权利要求8所述钒系锂离子电池正极材料在钒系锂离子电池中的用途。