專利名稱：：一種釩酸銀正極材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鋰電池正極材料，釩酸銀正極材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：植入式心臟轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(ImpantableCardiacDefibrillator,ICD)是應(yīng)用電擊來(lái)?yè)尵群歪t(yī)療心率失常的病人，對(duì)于預(yù)防心臟猝死很有效。除顫器需要電池驅(qū)動(dòng)，因?yàn)橹踩塍w內(nèi)，對(duì)電池性能要求比較嚴(yán)格，例如不間斷工作，穩(wěn)定、無(wú)泄漏、能量高、壽命長(zhǎng)、無(wú)毒等。釩酸銀/鋰一次電池是目前心臟轉(zhuǎn)復(fù)除顫器的主要電池，其能量密度高，自放電小，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)。由于釩酸銀/鋰電池為一次電池，能量耗盡時(shí)，需要更換，這給病人造成經(jīng)濟(jì)和精神上的損耗。因此提高電池的能量密度，降低成本，延長(zhǎng)使用壽命具有重要的意義。AgVO3jAg2V4O11是兩種研究的比較多的釩酸銀正極材料。目前，釩酸銀電極材料的主要合成方法為高溫固相法，溶膠_凝膠法等，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，并且電化學(xué)性能受到限制。因此尋求一種簡(jiǎn)便合成釩酸銀正極材料的方法，并且具有較好的電化學(xué)性能具有重要的實(shí)際意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種釩酸銀電極材料的制備方法。該方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，得到的釩酸銀鋰電池正極材料具有較好的電化學(xué)性能。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的一種釩酸銀正極材料的制備方法，包括如下步驟釩源和草酸在溶液中混合攪拌(草酸與釩元素的摩爾比彡32)，直到溶液變?yōu)樗{(lán)色；之后，再加入含Ag化合物，充分?jǐn)嚢?，干?干燥溫度范圍50-20(TC)后，在氧化氣氛中于300550°C加熱1-8小時(shí)，得到釩酸銀化合物。所述的釩源包括V2O5，NH4VO3和HVO3中的一種或幾種的混合。所述的含Ag化合物為AgNO3,AgO、乙酸銀中的一種或幾種的混合。所述的釩酸銀化合物為AgVO3或Ag2V4O11,對(duì)于AgVO3,加入的釩源和含Ag化合物按照摩爾比VAg=11的比例加入；對(duì)于Ag2V4O11,加入的釩源和含Ag化合物按照摩爾比VAg=21的比例加入。所述的氧化氣氛為空氣或者氧氣。本發(fā)明對(duì)V2O5，NH4VO3等釩源等進(jìn)行還原處理，草酸為還原劑，得到VOC2O4藍(lán)色前驅(qū)體溶液，該前驅(qū)體溶液與Ag化合物混合后，在較低的溫度焙燒后制備得到的釩酸銀顆粒尺寸小，分布均勻，具電化學(xué)性能較好。圖1為實(shí)施例1中制備的釩酸銀的XRD圖譜；圖2為實(shí)施例1中400°C合成的AgVO3在25，50和IOOmAg—1的電流密度下的放電曲線；圖3為實(shí)施例1中500°C合成的AgVO3在25，50和IOOmAg—1的電流密度下的放電曲線；圖4為實(shí)施例3中制備得到的A^V4O11的XRD圖譜。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實(shí)施例1V2O5粉末和草酸按照13的摩爾比，加入到水溶液中充分?jǐn)嚢?，直到溶液變成藍(lán)色。之后按照VAg=1;1的元素摩爾比加入AgNO3，攪拌1個(gè)小時(shí)后，80°C加熱、蒸干得到固體混合物。該固體混合物分別在400°C和500°C于空氣中加熱4個(gè)小時(shí)，得到AgVO3鋰電池正極材料。圖1是實(shí)施例1中400°C和500°C合成的AgVO3電極材料的XRD圖譜。結(jié)果顯示該方法能成功制得AgVO3,且純度高。圖2和圖3分別是400°C和500°C合成的釩酸銀在不同的電流密度下的放電曲線。如圖2所示，400°C合成的AgVO3在25mAg—1的電流密度下，可以釋放255mAhg—1的比放電容量。圖3顯示的500°C合成的AgVO3電極在25mAg—1的電流密度下可以釋放220mAhg—1的比放電容量。實(shí)施例2實(shí)施例1中的V2O5可以用NH4VO3替換，和草酸的摩爾比為16。加入到水溶液中攪拌，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液變?yōu)樗{(lán)色。之后按照VAg=1;1的元素摩爾比加入AgNO3,攪拌1個(gè)小時(shí)后，80°C加熱、蒸干得到固體混合物。該固體混合物分別在400°C和500°C于空氣中加熱4個(gè)小時(shí)，得到AgVO3鋰電池正極材料。實(shí)施例3調(diào)整實(shí)施例1中的Ag和V的摩爾比為12，可制備得到A&V40n。具體步驟如下V2O5粉末和草酸按照13的摩爾比，加入到水溶液中充分?jǐn)嚢?，直到溶液變成藍(lán)色。之后按照VAg=21的元素摩爾比加入AgNO3，攪拌1個(gè)小時(shí)后，80°C加熱、蒸干得到固體混合物。該固體混合物分別在400°C和500°C于空氣中加熱4個(gè)小時(shí)，得到Ag2V4O11鋰電池正極材料。圖4顯示實(shí)施例3中合成的A^V4O11的XRD圖譜。該XRD圖譜與A^V4O11的XRD圖譜對(duì)應(yīng)的比較好，說(shuō)明該方法可以成功制得Ag2V4O11電池正極材料。權(quán)利要求1.一種釩酸銀正極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟釩源和草酸在溶液中混合攪拌，直到溶液變?yōu)樗{(lán)色；之后，再加入含Ag化合物，充分?jǐn)嚢?，干燥后，在氧化氣氛中?00550°C加熱1-8個(gè)小時(shí)，得到釩酸銀化合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的釩源包括V2O5，NH4VO3和HVO3中的一種或幾種的混合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的含Ag化合物為AgNO3,AgO、乙酸銀中的一種或幾種的混合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的釩酸銀化合物為AgVO3或Ag2V4O11,對(duì)于AgVO3，加入的釩源和含Ag化合物按照摩爾比VAg=11的比例加入；對(duì)于Ag2V4O11,加入的釩源和含Ag化合物按照摩爾比VAg=21的比例加入。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的氧化氣氛為空氣或者氧氣。全文摘要本發(fā)明涉及一種釩酸銀正極材料的制備方法。該方法包括以下步驟釩源和草酸按照一定的化學(xué)計(jì)量比在溶液中攪拌，直到溶液變?yōu)樗{(lán)色。之后，再加入含Ag化合物，充分?jǐn)嚢?，干燥后，在空氣中?00～550℃加熱得到釩酸銀化合物。該制備工藝簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)物用作鋰電池正極材料具有較好的電化學(xué)性能。文檔編號(hào)H01M4/48GK102354746SQ20111035553公開(kāi)日2012年2月15日申請(qǐng)日期2011年11月11日優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日發(fā)明者周江,唐艷,梁叔全,潘安強(qiáng),陳濤申請(qǐng)人:中南大學(xué)