[发明专利]锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳纳米复合介孔微球的仿生合成方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳纳米复合介孔微球材料的制备方法。利用廉价的绿藻细胞，先制得饥饿绿藻细胞溶液，再将钒离子的草酸溶液滴入，然后加入磷酸源和锂源，形成凝胶，干燥得到磷酸钒锂前驱体；将磷酸钒锂前驱体研磨后在氮气气氛保护下于450℃左右热处理，再升温到750℃左右保温，得到黑色粉末Li3V2(PO4)3/C纳米复合介孔微球粉体。本发明制备的磷酸钒锂/碳纳米复合介孔微球材料作为锂电池正极材料，可用于制备便携式或动力锂离子电池。

主权项

一种Li3V2(PO4)3/C纳米复合介孔微球材料的制备方法，步骤如下：(1)制备绿藻细胞溶液将2～10ml绿藻藻液置于50～100ml蒸馏水中，每3h换水一次，于25℃条件下连续饥饿处理1天，并使溶液中细胞浓度为6×107个/ml～9×107个/ml，得到饥饿绿藻细胞溶液，记为A溶液；所述绿藻为绿球藻(chroococcus)或小球藻(Chlorella)藻体；(2)制备钒离子溶液将五价钒的氧化物与还原剂按1∶2～3摩尔比溶于蒸馏水中，并在70～90℃下进行充分搅拌0.5～1小时，得到0.05～2.5mol/L的钒离子溶液，记为B溶液；(3)在搅拌条件下，按B溶液：A溶液＝1∶1～4体积比，将B溶液逐滴加入到A溶液中，并搅拌1～5小时，得到C溶胶溶液；(4)按照Li3V2(PO4)3化学计量比，向C溶胶溶液中加入浓度为0.5mol/L的磷酸源，并充分搅拌1～5h，然后再加入浓度为0.8mol/L的锂源，并在60～90℃水浴条件下充分搅拌1～5h，得到D凝胶；(5)将D凝胶于70～150℃下干燥12～72小时，得到磷酸钒锂前驱体；(6)将上述磷酸钒锂前驱体，在氮气气氛条件下经400～500℃热处理3～5小时后再升温至500～900℃热处理6～12小时，得到Li3V2(PO4)3/C纳米复合介孔微球粉体。