一种中空多孔微球LiVO3/C锂离子电池负极材料的制备方法

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体的说涉及一种新型中空多孔微球LiVO

背景技术

随着科技的进步和人类社会的快速发展，人类对能源的需求与日俱增。煤、石油和天然气等不可再生能源的储量正在迅速耗尽，带来了严重的能源危机和污染问题。全球能源结构正朝着清洁化、智能化和低碳化方向转型，发展可再生能源已成为全球能源转型的主流方向。锂离子电池因其具有无记忆效应、循环寿命长、环境友好等优点，在通讯设施、电动工具以及能源储存等方面有着广泛的应用。但随着科技的发展，人们对锂离子电池提出了越来越高的要求，高能量密度、高循环寿命、低成本的锂离子电池材料是当前研究的重点。

传统的锂离子电池材料越来越难以满足现有锂离子电池的需求。目前，商用锂离子电池中使用最广泛的石墨负极材料由于其较低的理论容量而导致电池功率密度低，并且石墨电极上产生的锂枝晶易引起安全问题。硅基负极材料作为锂离子电池理想的负极材料，但是其体积膨胀可达300%，严重影响硅负极材料的循环性能。近几年来，钒酸盐材料因具有较高的能量密度、较高的安全性以及较小的体积效应等优点被用作为锂离子电池负极材料，受到了越来越广泛的研究。其中，Li

LiVO

基于以上背景，本专利开发了一种通过模板法制备中空多孔LiVO

发明内容

本发明提出了一种新型中空多孔微球LiVO

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案为：

一种新型中空多孔微球LiVO

（1）将Li

（2）将步骤（1）所得的材料经乙醇超声混合、干燥得到LiVO

（3）将步骤（2）所得的LiVO

优选地，步骤（1）中Li

优选地，步骤（1）中V

优选地，步骤（1）中球磨转速为100 -150rpm，球磨时间为0.2-0.5 h。

优选地，步骤（2）中超声频率为40-50 KHz，超声1-20 min。

优选地，步骤（3）中煅烧温度为300-400℃，升温速度为3-10℃/min，煅烧时间为2-5 h。

本发明通过模板法制备中空多孔微球的LiVO

其原理在于：利用Li

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）合成工艺简单，形貌可控，可重复性强；

（2）以Li

（3）所制备的LiVO

（4）所合成的LiVO

附图说明

图1 实施例1所制备样品的XRD图。

图2 实施例1所制备样品的SEM图。

图3 实施例1所制备样品的XRD图。

图4 实施例1所制备样品的SEM图。

图5 实施例1所制备样品的前三次充、放电曲线和循环性能图：（a）前三次充、放电曲线，（b）循环性能图。

图6 实施例2所制备样品的前三次充、放电曲线和循环性能图：（a）前三次充、放电曲线，（b）循环性能图。

图7 实施例3所制备样品的前三次充、放电曲线和循环性能图：（a）前三次充、放电曲线，（b）循环性能图。

图8 实施例4所制备样品的XRD图。

图9 实施例4所制备样品的前三次充、放电曲线和循环性能图：（a）前三次充、放电曲线，（b）循环性能图。

具体实施方式

实施例1

以3mmol Li

以Li

将材料按如下方法制成电池：将制得的样品与乙炔黑和聚偏氟乙烯按重量比为8:1:1的比例混合，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂制成浆料，涂覆在10 μm厚度的铜箔上，在60℃下干燥10 h后，裁剪成直径14 mm的圆片，在120℃下真空干燥12 h。以金属锂片为对电极，Celgard膜为隔膜，溶解有LiPF

实施例2

方法同实施例1，仅本实例中案子不同比例的Li

实施例3

方法同实施例1，仅本实例中将3mmolV

实施例4

按化学计量准确称取1.2 g PVA、7.5 mmol LiNO

以Li

将实施例4所得的材料按实施例1方法制成电池。如图9所示，首次充、放电比容量分别518.3和846.7 mAh g