專利名稱：陽(yáng)極材料LiZnVO₄的合成及其在鋰電池中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種陽(yáng)極材料LiZnVO4的合成及其在鋰電池中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
自上世紀(jì)鋰電池開發(fā)成功以來(lái)，鋰電池得到了廣泛的應(yīng)用，目前商品化鋰離子電 池負(fù)極材料一般采用石墨類碳材料，理論容量為372 mAhg-1，實(shí)際容量在300 mAhg-1左右， 難以滿足高比容量、高充放電效率、高循環(huán)性能鋰離子電池的要求，因此研制開發(fā)循環(huán)性能 好，比容量高，大電流沖放電性能好的鋰電池負(fù)極材料，是科學(xué)家的研究重點(diǎn)。申請(qǐng)?zhí)枮椤?00580027326. 2”的專利公布了一種用于鋰電池的陽(yáng)極和使用該陽(yáng)極 的鋰電池，該陽(yáng)極包括能夠吸著和釋放鋰離子的活性物質(zhì)，碳基導(dǎo)電性增強(qiáng)劑和粘合劑，該 發(fā)明所獲得的陽(yáng)極具有良好的電解液滲透性和電解液的保持，適用于高密度的鋰電池。但 并未見到使用LiZnVO4作為陽(yáng)極材料，應(yīng)用在鋰電池的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種陽(yáng)極材料LiZnVO4的合成及其在鋰電池中的應(yīng)用，首 次將LiZnVO4做為陽(yáng)極材料應(yīng)用于鋰離子電池，研究發(fā)現(xiàn)這種電極材料IAg 1的電流密度 下，70次循環(huán)仍可保持SHmAhg-1的放電比容量，展現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率放電性 能。一種陽(yáng)極材料LiZnVO4的合成方法的具體步驟為將碳酸鋰、五氧化釩、氧化鋅按 0.5-2 0.5-2 0.5-2摩爾比配料，將其放在石英玻璃研缽中研磨均勻后，于馬弗爐中 600-850° C煅燒2-4個(gè)小時(shí)即得到Li&iV04。制備好的LiSiVO4可作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池中，該鋰電池的制備方法為按質(zhì) 量百分比LiZnVO4 聚四氟乙烯乙炔黑=50-70% :5_15% :20_40%，混合，研磨后均勻地涂在 銅網(wǎng)上做負(fù)極，參比電極和對(duì)電極均為金屬鋰，電解質(zhì)為IM LiClO4的碳酸乙烯酯和碳酸二 甲酯的混合溶液，既得陽(yáng)極材料為L(zhǎng)iZnVO4的鋰電池。所述的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的 體積比為1:1。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明首次將LiSiVO4作為鋰離子的陽(yáng)極材料，具有優(yōu)良的循 環(huán)穩(wěn)定性和倍率放電性能，為研發(fā)高比容量、高充放電效率、高循環(huán)性鋰離子電極材料，提 供了一個(gè)良好的選擇。


圖1為L(zhǎng)iZnVO4電極(a)放電比容量與循環(huán)次數(shù)關(guān)系曲線圖，(b)倍率放電曲 線圖。
具體實(shí)施例方式一種陽(yáng)極材料LiZnVO4的合成方法的具體步驟為將碳酸鋰、五氧化釩、氧化鋅按0.5-2 0.5-2 0.5-2摩爾比配料，將其放在石英玻璃研缽中研磨均勻后，于馬弗爐中 600-850° C煅燒2-4個(gè)小時(shí)即得到Li&iV04。制備好的LiaiVO4可作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池中，該鋰電池的制備方法為按質(zhì) 量百分比LiZnVO4 聚四氟乙烯乙炔黑=50-70% :5_15% :20_40%，混合，研磨后均勻地涂在 銅網(wǎng)上做負(fù)極，參比電極和對(duì)電極均為金屬鋰，電解質(zhì)為IM LiClO4的碳酸乙烯酯和碳酸二 甲酯的混合溶液，既得陽(yáng)極材料為L(zhǎng)iZnVO4的鋰電池。所述的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的 體積比為1:1。實(shí)施例1一種陽(yáng)極材料LiaiVO4的合成方法的具體步驟為將碳酸鋰、五氧化釩、氧化鋅按0.5 1 2摩爾比配料，將其放在石英玻璃研缽中研磨均勻后，于馬弗爐中600°C煅燒4個(gè)小時(shí) 即得到LiZnV04。制備好的LiSiVO4可作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池中，該鋰電池的制備方法為按質(zhì) 量百分比LiZnVO4 聚四氟乙烯乙炔黑=50% 10% :40%，混合，研磨后均勻地涂在銅網(wǎng)上做 負(fù)極，參比電極和對(duì)電極均為金屬鋰，電解質(zhì)為IM LiClO4的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混 合溶液，既得陽(yáng)極材料為L(zhǎng)iZnVO4的鋰電池。所述的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的體積比為 1:1。實(shí)施例2一種陽(yáng)極材料LiaiVO4的合成方法的具體步驟為將碳酸鋰、五氧化釩、氧化鋅按2 0.5 1摩爾比配料，將其放在石英玻璃研缽中研磨均勻后，于馬弗爐中850。C煅燒2個(gè)小 時(shí)即得到LiZnV04。制備好的LiSiVO4可作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池中，該鋰電池的制備方法為按質(zhì) 量百分比LiZnVO4 聚四氟乙烯乙炔黑=65% 15% :20%，混合，研磨后均勻地涂在銅網(wǎng)上做 負(fù)極，參比電極和對(duì)電極均為金屬鋰，電解質(zhì)為IM LiClO4的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混 合溶液，既得陽(yáng)極材料為L(zhǎng)iZnVO4的鋰電池。所述的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的體積比為 1:1。實(shí)施例3一種陽(yáng)極材料LiaiVO4W合成方法的具體步驟為將碳酸鋰、五氧化釩、氧化鋅按1 2 0.5摩爾比配料，將其放在石英玻璃研缽中研磨均勻后，于馬弗爐中750。C煅燒3個(gè)小時(shí) 即得到LiZnV04。制備好的LiSiVO4可作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池中，該鋰電池的制備方法為按質(zhì) 量百分比LiZnVO4 聚四氟乙烯乙炔黑=65% 5% :30%，混合，研磨后均勻地涂在銅網(wǎng)上做 負(fù)極，參比電極和對(duì)電極均為金屬鋰，電解質(zhì)為IM LiClO4的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混 合溶液，既得陽(yáng)極材料為L(zhǎng)iZnVO4的鋰電池。所述的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的體積比為 1:1。實(shí)施例4一種陽(yáng)極材料Liaivo4的合成方法的具體步驟為將碳酸鋰、五氧化釩、氧化鋅按ι 1 :1摩爾比配料，將其放在石英玻璃研缽中研磨均勻后，于馬弗爐中700° C煅燒2. 5個(gè) 小時(shí)即得到LiZnV04。制備好的LiSiVO4可作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池中，該鋰電池的制備方法為按質(zhì)量百分比LiZnVO4 聚四氟乙烯乙炔黑=70% 10% :20%，混合，研磨后均勻地涂在銅網(wǎng)上做 負(fù)極，參比電極和對(duì)電極均為金屬鋰，電解質(zhì)為IM LiClO4的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混 合溶液，既得陽(yáng)極材料為L(zhǎng)iZnVO4的鋰電池。所述的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的體積比為 1:1。性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明該電極材料在IAg 1的電流密度下，70次循環(huán)仍可保持314mAhg 1的 放電比容量；當(dāng)放電電流密度從IAg 1增加到8Ag 1時(shí)，此電極材料依然具有良好的循環(huán) 穩(wěn)定性，放電電流密度為8Ag 1時(shí)，穩(wěn)定循環(huán)的容量達(dá)到IllmAhg S且70次循環(huán)后，回到 IAg 1的電流密度，容量仍可達(dá)330mAhg S展示了其良好的倍率放電性能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)極材料LiaiVO4的合成，其特征在于，所述合成方法的步驟為將碳酸鋰、五 氧化釩、氧化鋅按0.5-2 0.5-2 0.5-2摩爾比配料，將其放在石英玻璃研缽中研磨均勻 后，于馬弗爐中600-850° C煅燒2-4個(gè)小時(shí)即得到LiZnV04。
2.一種如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極材料LiZnVO4在鋰電池中的應(yīng)用，其特征在于 LiSiVO4可作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池中；該鋰電池的制備方法為按質(zhì)量百分比LiZnVO4 聚四氟乙烯乙炔黑=50-70% :5-15% :20-40%混合，研磨后均勻地涂在銅網(wǎng)上做負(fù)極，參比 電極和對(duì)電極均為金屬鋰，電解質(zhì)為IM LiClO4的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液，既 得陽(yáng)極材料為L(zhǎng)iZnVO4的鋰電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)極材料LiSiVO4在鋰電池中的應(yīng)用，其特征在于所述的碳 酸乙烯酯和碳酸二甲酯的體積比為1:1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)極材料LiZnVO4的合成及其在鋰電池中的應(yīng)用，該陽(yáng)極材料由碳酸鋰、五氧化釩、氧化鋅混合，煅燒而成。將制得的LiZnVO4作為陽(yáng)極材料應(yīng)用在鋰電池，具有優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率放電性能，為研發(fā)高比容量、高充放電效率、高循環(huán)性鋰離子電極材料，提供了一個(gè)良好的選擇。
文檔編號(hào)H01M4/48GK102050490SQ20101055919
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者林云燕, 魏明燈 申請(qǐng)人:福州大學(xué)