[发明专利]一种氟磷硅酸钒锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、将钒源、硅源、磷源和碳源按照摩尔比为1:x:(1-x):(1～1.2)的比例称取，0x1，以无水乙醇、去离子水或两者任意比例的混合物为分散剂，在球磨机中球磨、分散、混合6～24h；

二、将球磨后的混合物放置在烘箱中烘干，研磨、压片，在惰性气氛下于500～900℃烧结2～10h；

三、将烧结后的产物，与锂源、氟源按照摩尔比为1:(1～1.2)：(0～1)的比例称取，再按照质量比分别为(1～30)％和(1～30)％加入碳源、氟源，以无水乙醇、去离子水或两者任意比例的混合物为分散剂，在球磨机中球磨、分散、混合6～24h；

四、将混合物在烘箱中烘干，研磨、压片，在惰性气氛下于500～900℃烧结0.05～5h，制得目标产物LiVP_1-xSi_xO₄F，0x1，该目标产物是由不同价态硅酸盐SiO₄^4-与磷酸盐PO₄^3-的协同诱导及其与F^-的耦合键连，形成具有类三斜晶体的结构，其晶胞主要以混合多氧八面体和四面体构成。

2.根据权利要求1所述的一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的钒源包括NH₄VO₃,C₂O₅V，V₂O₅,VO₂,V₂O₃,VOF₃中的一种或多种任意比例的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的硅源包括硅酸、原硅酸、二氧化硅、碳化硅、正硅酸乙酯、氟硅酸中的一种或多种任意比例混合物。

4.根据权利要求1所述的一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的磷源包括P₂O₅,H₃PO₄,NH₄H₂PO₄,(NH₄)₂HPO₄,(NH₄)₄P₂O₇,NH₄H₂PO₂,磷酸三乙酯中的一种或多种任意比例的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的碳源包括石墨，碳黑，碳纤维，碳纳米管，石墨烯，蔗糖，葡萄糖，草酸，乙酸，柠檬酸，抗坏血酸，乙二醇,PTFE,PVDF,淀粉中的一种或多种任意比例混合物。

6.根据权利要求1所述的一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的锂源包括氢氧化锂、碳酸锂、氟化锂、草酸锂、醋酸锂、磷酸二氢锂中的一种或多种任意比例混合物。

7.根据权利要求1所述的一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的氟源包括LiF,NH₄F,NH₄HF₂,(NH₄)₂SiF₆,HPF₆,二氟乙酸，对溴三氟甲苯，PVDF,PTFE中的一种或多种任意比例混合物。

8.根据权利要求1所述的一种氟磷硅酸钒锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤二和四所述的惰性气氛包括氩气或氮氩混合气。