[发明专利]锂离子电池负极材料富锂层状金属氧化物的制备及应用

权利要求书

1.一种富锂的过渡金属钒氧化物负极材料，通式为：Li_1+xVO₂， 其中过量Li的x含量为：0.01 < x < 0.50。

2.根据权利要求1所述的Li_1+xVO₂负极材料，其结构特性在于：所述的材料具有层状斜方六面体晶型（F-3m）。

3.根据权力要求1所述的Li_1+xVO₂负极材料在锂离子电池中的应用，其特征在于：富锂含量x为0.15 < x < 0.26时，该负极材料比容量最高406 mAh/g，放电平台为0.1 V。

4.权利要求1所述的Li_1+xVO₂负极材料的制备方法，其特征在于：酸性环境中恒热蒸发后采用固相烧结法制备层状斜方六面晶体Li_1+xVO₂，其主要包括以下步骤：

步骤一、 将锂盐、钒氧化物、酸试剂及溶剂混合均匀，其中锂盐 ：钒氧化物：酸试剂摩尔比为1.18:1: 0.2到 1.26:1:0.2；

步骤二、 将步骤一所得混合物在80℃ ~ 90℃恒温水浴下搅拌5 ~10小时，直至溶剂蒸发完全；

步骤三、 将步骤二所得混合物转移至管式炉中，分别在惰性气氛和还原性气氛保护下，以1~10°C /min的速率升温至600~1200°C，然后恒温煅烧1~30小时，产物以1~30 °C /min的速率冷却到室温；

步骤四、 将步骤三所得产物，研磨成粉末状，得到层状晶体Li_1+xVO₂材料；

步骤五、 将所得到的Li_1+xVO₂产物用XRD, SEM和XPS表征，对在不同反应条件下获得的样品进行电化学性能分析。

5.权利要求4所述的方法，其特征在于所述的钒氧化物是三氧化二钒。

6.权利要求4所述的方法，其特征在于所述的升温及降温速率为1~5°C /min。

7.权利要求4所述的方法，其特征在于所述的恒温煅烧温度为800~1000°C。

8.权利要求7所述的方法，其特征在于所述的恒温煅烧时间是10~24h。

9.权利要求4所述的方法，其特征在于添加酸剂是已二酸及其和乙醇的混合物。

10.权利要求4所述的方法制得的层状斜方六面体晶体Li_1+xVO₂材料。