[发明专利]锂离子电池阴极材料聚吡咯修饰锂钒氧纳米管及其制备方法

摘要

本发明涉及锂离子电池阴极材料聚吡咯修饰锂钒氧纳米管及其制备方法。本发明以五氧化二钒粉末、过氧化氢和一水氢氧化锂为主要原料，有机长链胺为模板剂，结合溶胶-凝胶法与水热合成技术制备锂钒氧纳米管，采用离子交换技术用聚吡咯修饰替换锂钒氧纳米管中的模板剂有机长链胺，获得聚吡咯修饰锂钒氧纳米管。以本发明方法制备的聚吡咯修饰锂钒氧纳米管作锂离子电池阴极材料，由于聚吡咯具有高的电导率及良好的柔韧性，不仅提高了电极材料的电导率，同时也改善了锂钒氧纳米管的结构稳定性，使得聚吡咯修饰锂钒氧纳米管在不同充放电倍率条件下具有良好的循环可逆性，有望进一步提高锂离子电池的电化学性能。

主权项

一种锂离子电池阴极材料聚吡咯修饰锂钒氧纳米管的制备方法，其特征在于，包括：1）将五氧化二钒粉末和过氧化氢在0‑5℃水浴条件下混合，磁力搅拌2‑3小时，剧烈反应放出大量热和气体后，再加入一水氢氧化锂，磁力搅拌30‑90分钟，形成锂钒氧化物溶胶；2)将有机长链胺作为模板剂加入到1）制备的锂钒氧化物溶胶中，磁力搅拌10‑24小时后，得黄色混合物，将黄色混合物移入水热釜中，150‑180℃恒温放置3‑7天，自然冷却至20‑25℃，所得产物经去离子水、无水乙醇反复洗涤至PH=7，真空60‑100℃干燥8‑16小时后得黑色产物，即为锂钒氧纳米管；3)先将2）得到的锂钒氧纳米管分散在300ml去离子水中，超声振荡30‑60分钟后移入到三口烧瓶中，然后将高氯化铁加入到上述烧瓶中，待搅拌均匀后，将在120‑140℃蒸馏出的吡咯单体缓慢注入上述溶液中，在氮气保护及冰水浴条件下，聚合反应5‑12小时后，所得产物经去离子水和无水乙醇反复洗涤至PH=7，离心，60‑100℃真空干燥8‑16小时后，所得产物即为聚吡咯修饰锂钒氧纳米管材料。