CN109841824B - 磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料及制备方法 - Google Patents
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料及制备方法，所述复合正极材料中，钒酸锂和磷酸镧的质量比为1:0.005～0.050；所述磷酸镧颗粒以非连续的嵌入型点缀式，包覆在片状钒酸锂表面，形成点阵式网络排列。所述制备方法为：（1）将偏钒酸铵与还原剂加入水中，加热搅拌溶解，水热反应，过滤，洗涤，干燥；（2）与锂源、磷酸盐和聚乙二醇在水中混合均匀，再将镧盐水溶液滴入，搅拌，蒸发，干燥；（3）在含氧气氛下，焙烧，冷却，即成。本发明复合正极材料包覆量少，材料稳定性好，所组装的电池首次放电比容量高，在高倍率下，容量衰减平缓，循环性能优异；本发明方法简单，条件温和，不使用有机溶剂，成本低，适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合正极材料及制备方法，具体涉及一种磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料及制备方法。
背景技术
锂离子电池作为一种新型绿色蓄电池，以其工作电压高、重量轻、比能量大、自放电率小、循环寿命长、无记忆效应、无环境污染等优点，已经在逐步地取代传统的二次电池。自1990年日本研制成功锂离子电池并投放市场以来，因其独特的性能在国内外形成一股锂离子电池研究热潮，它是当今可充电池中发展非常迅速、应用前景十分广阔的一种高能二次电池。
目前，锂离子电池正极材料应用最普遍的是氧化钴锂。然而，由于钴的自然资源有限、价格昂贵，从而限制锂离子电池的应用。因此，研究和开发出高性能、低价格的其它正极材料势在必行。层状 LixMO2和尖晶石型 LixM2O4结构的化合物（M=Co、Ni、Mn、V 等过渡金属离子）用于锂离子电池存有潜在的发展空间。但是，具有完整结构的LixNiO2制备较为困难，LixMn2O4在使用过程中容量下降快。钒氧化物类正极材料容量大、价格低，但由于钒的多价态导致钒氧化物类正极材料制备困难，考虑价格和综合电性能等因素，钒氧化物类正极材料更具有实际使用价值。
层状化合物 LiV3O8具有优良的嵌锂能力，作为电池正极材料具有比容量高、循环寿命长等优点；并且锂离子在 LiV3O8中的扩散比在V3O5和V6O13中快。再加上在高达2.63V的平均电压时，每摩尔钒氧化物 LiV3O8的可逆嵌锂量可达3摩尔以上，所以理论上LiV3O8的质量比容量可以达到372mAh/g。由于这些特点，LiV3O8成为近年来最有发展前景的正极材料之一。但是，其在循环过程中与电解液的接触会使钒溶解，使得结构不稳定，从而导致性能不稳定，容量衰减快，很难实现高倍率、大电流充放电。
CN102299312 A公开了一种三维多孔钒酸锂正极材料及其制备方法，是利用甘氨酸辅助，将LiOH·H2O、NH4VO3和甘氨酸加入去离子水中，混合搅拌后经干燥，得黑色前驱体粉末，再在空气气氛中烧结，得三维多孔钒酸锂正极材料。该材料一次颗粒为片状，二次颗粒为立方体状，孔径分布范围为20～100nm。但是，50mA/g的电流密度下，首次放电比容量仅为251mAh/g，首次容量不高。
CN103094572A公开了一种由空心核壳状结构的纳米球钒酸锂构成的正极材料，是将含四价钒的化合物溶于还原性溶剂中，搅拌至澄清，所得澄清液转移到密封反应釜内发生还原反应，还原反应完成后冷却至室温，得空心结构的纳米V2O3沉淀；将所得纳米V2O3沉淀与锂源化合物溶于有机溶剂中剧烈搅拌，将反应所得产物干燥，再烧结得所述正极材料。但是，该方法需要用到大量的有机溶剂，容易造成环境污染。
CN107275586A公开了一种钒酸锂和不溶性磷酸盐复合正极材料，是将不溶性磷酸盐包覆在钒酸锂表面，形成核壳结构，避免了电解液与钒酸锂的直接接触，防止钒酸锂在电解液中溶解，以保证钒酸锂在充放电过程中结构的稳定，有效地提高了复合电极材料的电化学性能，改善锂电池的循环性能。但是，其制备方法复杂，需要两次烧结，能耗高。
CN103178254A公开了一种共掺杂的钒酸锂正极材料，是用锂源与钒源以及含掺杂元素钇和锆的化合物通过一定的配比，经过改性的固相反应制备具有层状结构的锂离子电池材料LiV3-x-yYxZryO8，其中0＜x≤0.2，且0＜y≤0.2，固相反应条件为：空气气氛，升温至400～900℃，置于冷空气淬火，得共掺杂的钒酸锂正极材料。但是，该方法烧结温度高，能耗高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种包覆量少，材料稳定性好，比容量高，可逆性较好，容量衰减平缓，高倍率及循环性能优异的磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料。
本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单，条件温和，不使用有机溶剂，成本低，适宜于工业化生产的磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，所述钒酸锂和磷酸镧的质量比为1:0.005～0.050；所述磷酸镧颗粒以非连续的嵌入型点缀式，包覆在片状钒酸锂表面，形成点阵式网络排列。本发明复合正极材料中钒酸锂的化学式为LiV3O8，磷酸镧的化学式为LaPO4。磷酸镧点阵之间相互协同，使得在较少的包覆物质用量下，就能对本体材料钒酸锂起到保护作用，防止了电解液对本体材料的侵蚀；磷酸镧通过嵌入在钒酸锂纳米片内部，更加稳定了包覆层的结构；磷酸镧作为快离子导体，更有利于锂离子的传输。本发明提供了一种新的包覆方式，同时所制备的复合材料具有优异的电化学性能。
优选地，所述磷酸镧颗粒的粒径为5～20nm。纳米颗粒能够更好的阻止电解液的侵蚀。
优选地，所述磷酸镧颗粒嵌入的深度为0～10nm。一部分磷酸镧颗粒点缀在材料表面，能够有效防止电解液的侵蚀，一部分磷酸镧颗粒嵌入材料内部能够稳定钒酸锂的结构，抑制其在循环过程的不可逆相变。
优选地，所述片状钒酸锂的厚度为20～60nm。片状钒酸锂的纳米化有助于锂离子的扩散，提高材料的电化学性能。
本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将偏钒酸铵与还原剂加入水中，加热搅拌溶解，密封封装，水热反应，过滤，洗涤，干燥，得(NH4)0.5V2O5粉末；
（2）将步骤（1）所得(NH4)0.5V2O5粉末与锂源、磷酸盐和聚乙二醇在水中混合均匀，再将镧盐水溶液滴入，搅拌，蒸发，干燥，得黑色粉末；
（3）将步骤（2）所得黑色粉末，在含氧气氛下，焙烧，随炉冷却至室温，得磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料。
优选地，步骤（1）中，所述偏钒酸铵与还原剂的摩尔比为1:0.8～2.0。所述比例过高或过低，都不易在步骤（2）形成(NH4)0.5V2O5前驱体。
优选地，步骤（1）中，所述偏钒酸铵中钒元素在水中的浓度为0.1～0.3mol/L。若偏钒酸铵的浓度过高，则水热反应后会出现严重的团聚，若偏钒酸铵的浓度过低，则形成前驱体的量较少。
优选地，步骤（1）中，所述还原剂为草酸、抗坏血酸或柠檬酸，及其水合物等中的一种或几种。
优选地，步骤（1）中，所述加热搅拌溶解的温度为70～90℃。
优选地，步骤（1）中，所述水热反应的温度为120～240℃（更优选160～200℃），时间为4～24h（更优选8～20h）。在所述温度下，偏钒酸铵的结构发生变化，形成(NH4)0.5V2O5前驱体，附着在反应釜内壁上。
优选地，步骤（2）中，所述(NH4)0.5V2O5粉末与镧盐水溶液中镧元素的质量比为1:0.003～0.030。若镧元素用量过少，则难以起到包覆的作用；若镧元素用量过多，则会导致包覆物含量过高，同样也会影响材料的本征性能。
优选地，步骤（2）中，所述磷酸盐中磷酸根与镧盐水溶液中镧元素的摩尔比为1:1。
优选地，步骤（2）中，所述锂源中锂元素与(NH4)0.5V2O5粉末中钒元素的摩尔比为1.00～1.05:3。稍微过量的锂源可以补偿烧结可能造成的损失。
优选地，步骤（2）中，所述(NH4)0.5V2O5粉末、聚乙二醇与水的质量体积比（g/g/mL）为5～10:1～2:100。聚乙二醇的存在，保持了前驱体本征的形貌，同时能够有效抑制纳米片之间的团聚，保持了较好的分散性。
优选地，步骤（2）中，所述聚乙二醇的平均分子量为4000～6000。
优选地，步骤（2）中，所述镧盐水溶液的摩尔浓度为1.42～14.20mol/L。
优选地，步骤（2）中，所述镧盐水溶液滴入的速度为0.5～1.5mL/min。镧盐水溶液加入后，与磷酸根结合，形成磷酸镧，附着在前驱体纳米片表面，随着镧盐水溶液的加入，前驱体纳米片上点缀的磷酸镧慢慢增加，形成点阵网络。若滴加速度过快，则形成的磷酸镧会大量分散在溶液中，若滴加的速度过慢，则会使得形成的磷酸镧颗粒变大。
优选地，步骤（2）中，所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂或醋酸锂，以及它们的水合物等中的一种或几种。
优选地，步骤（2）中，所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵等中的一种或几种。
优选地，步骤（2）中，所述镧盐为硝酸镧、醋酸镧或草酸镧，以及它们的水合物等中的一种或几种。
优选地，步骤（3）中，所述含氧气氛为空气或工业氧气。
优选地，步骤（3）中，所述焙烧的温度为350～550℃（更优选400～500℃），时间为2～18h（更优选6～12h）。所述温度下锂离子通过固相反应进入前驱体，形成钒酸锂；磷酸镧在此温度下进行扩散，进入钒酸锂片内部，从而形成嵌入型包覆。且在所述温度下聚乙二醇会分解变成二氧化碳和水蒸气被排出，不会有残留。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料中磷酸镧嵌入型的点缀在片状钒酸锂表面，钒酸锂表面形成磷酸镧点阵网络，材料稳定性好，从而有效地抑制了电解液的侵蚀，改善了材料的循环性能；本发明点缀式的包覆也提供了一种新的包覆方式，通过点阵之间的协同作用，能够减少包覆层材料的用量，并提高材料的电化学性能；
（2）将本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料组装成CR2025的扣式电池，经充放电测试，在1.8～4.0V电压，60mA/g电流密度下，首次放电比容量可高达308.7mAh/g，60mA/g电流密度下，循环100次后，放电比容量仍保持在207.6mAh/g，说明容量衰减平缓，循环性能优异；在150mA/g电流密度下，首次放电比容量仍可高达301.5mAh/g，循环200次后，放电比容量仍保持在170.2mAh/g，说明在高倍率下，容量衰减平缓，循环性能优异；
（3）本发明方法工艺简单，条件温和，不使用有机溶剂，成本低，适宜于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的XRD图；
图2是本发明实施例1磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的SEM图；
图3是本发明实施例1磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的TEM图；
图4是本发明实施例1磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的HRTEM图；
图5是本发明实施例1磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料所组装的电池在60mA/g电流密度下的首次充放电曲线图；
图6是本发明实施例1磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料所组装的电池在60mA/g电流密度下的放电循环图；
图7是本发明实施例1磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料所组装的电池在150mA/g电流密度下的放电循环图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的聚乙二醇的平均分子量为5000；本发明实施例所使用的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料实施例1
所述钒酸锂和磷酸镧的质量比为1:0.01；所述磷酸镧颗粒以非连续的嵌入型点缀式，包覆在片状钒酸锂表面，形成点阵式网络排列；所述磷酸镧颗粒的粒径为5～15nm；所述磷酸镧颗粒嵌入的深度为0～5nm；所述片状钒酸锂的厚度为30～50nm。
如图1所示，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料中，钒酸锂的衍射峰与标准卡片PDF#72-1193相对应，为钒酸锂纯相；磷酸镧的衍射峰与标准卡片PDF#83-0651相对应，为磷酸镧纯相。
如图2所示，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料为片状结构，厚30～50nm。
如图3所示，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料为片状，在材料片层上点缀着粒径5～15nm的磷酸镧颗粒，形成点缀的磷酸镧点阵式网络排列。
如图4所示，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料中，磷酸镧的晶格嵌入到钒酸锂的内部，嵌入的深度为0～5nm，即磷酸镧包覆嵌入了材料内部，磷酸镧的这种包覆类型属于非连续的嵌入型点缀式包覆。
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的制备方法实施例1
（1）将2.34g（20mmol）偏钒酸铵与2.521g（20mmol）二水合草酸加入100mL水中，在80℃下，加热搅拌溶解，置于聚四氟乙烯高压反应釜内密封封装，放入高温干燥箱内，在180℃下，水热反应12h，过滤，洗涤，干燥，得(NH4)0.5V2O5粉末；
（2）将步骤（1）所得2g (NH4)0.5V2O5粉末与0.302g（7.20mmol）一水氢氧化锂（n(Li):n(V)=1.03:3）、0.0098g（0.085mmol）磷酸二氢铵和0.5g聚乙二醇，在30mL水中搅拌混合均匀，再以1.0mL/min的速度，将30mL六水硝酸镧水溶液（摩尔浓度为2.83mmol/L，镧为0.085mmol（11.81mg））滴入，搅拌，蒸发，干燥，得黑色粉末；
（3）将步骤（2）所得黑色粉末，在空气气氛下，于450℃，焙烧8h，随炉冷却至室温，得磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料。
电池的组装：称取0.40g本发明实施例所得磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，加入0.05g乙炔黑作导电剂和0.05g N-甲基吡咯烷酮作粘结剂，混合均匀后，涂于铝箔上制成正极片，在真空手套箱中以金属锂片为负极，以锂电隔膜为隔膜，1mol/LLiPF6/EC:DMC（体积比1:1）为电解液，组装成CR2025的扣式电池。
如图5所示，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为60 mA/g下，所组装电池的首次充电比容量可达320.9mAh/g，首次放电比容量可达308.7mAh/g。
如图6所示，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为60 mA/g下，所组装电池的首次放电比容量可达308.7mAh/g，循环100次后，放电比容量仍保持在207.6mAh/g，说明材料在充放电过程中能够保持结构的稳定，循环性能好。
如图7所示，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为150 mA/g下，所组装电池的首次放电比容量可高达301.5mAh/g，循环200次后，放电比容量仍保持在169.8mAh/g，容量衰减平缓，循环性能优异。
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料实施例2
所述钒酸锂和磷酸镧的质量比为1:0.05；所述磷酸镧颗粒以非连续的嵌入型点缀式，包覆在片状钒酸锂表面，形成点阵式网络排列；所述磷酸镧颗粒的粒径为10～20nm；所述磷酸镧颗粒嵌入的深度为0～5nm；所述片状钒酸锂的厚度为40～60nm。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料中的钒酸锂为钒酸锂纯相，磷酸镧为磷酸镧纯相。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料为片状结构，厚40～60nm。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料为片状，在材料片层上点缀着粒径10～20nm的磷酸镧颗粒，形成点缀的磷酸镧点阵式网络排列。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料中，磷酸镧的晶格嵌入到钒酸锂的内部，嵌入深度为0～5nm，即磷酸镧包覆嵌入了材料内部，磷酸镧的这种包覆类型属于非连续的嵌入型点缀式包覆。
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的制备方法实施例2
（1）将1.17g（10mmol）偏钒酸铵与3.52g（20mmol）抗坏血酸加入100mL水中，在70℃下，加热搅拌溶解，置于聚四氟乙烯高压反应釜内密封封装，放入高温干燥箱内，在200℃下，水热反应8h，过滤，洗涤，干燥，得(NH4)0.5V2O5粉末；
（2）将步骤（1）所得2g (NH4)0.5V2O5粉末与0.491g（7.12mmol）硝酸锂（n(Li):n(V)=1.02:3）、0.0635g（0.426mmol）磷酸铵和0.4g聚乙二醇，在30mL水中混合均匀，再以1.5mL/min的速度，将30mL醋酸镧水溶液（摩尔浓度为14.2mmol/L，镧为0.426mmol（59.174mg））滴入，搅拌，蒸发，干燥，得黑色粉末；
（3）将步骤（2）所得黑色粉末，在空气气氛下，于500℃，焙烧6h，随炉冷却至室温，得磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料。
电池的组装：同实施例1。
经检测，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为60 mA/g下，所组装电池的首次充电比容量可达316.3mAh/g，首次放电比容量可达302.8mAh/g。
经检测，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为60 mA/g下，所组装电池的首次放电比容量可达302.8mAh/g，循环100次后，放电比容量仍保持在201.6mAh/g，说明材料在充放电过程中能够保持结构的稳定，循环性能好。
经检测，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为150 mA/g下，所组装电池的首次放电比容量可高达275.5mAh/g，循环200次后，放电比容量仍保持在165.2mAh/g，容量衰减平缓，循环性能优异。
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料实施例3
所述钒酸锂和磷酸镧的质量比为1:0.005；所述磷酸镧颗粒以非连续的嵌入型点缀式，包覆在片状钒酸锂表面，形成点阵式网络排列；所述磷酸镧颗粒的粒径为10～15nm；所述磷酸镧颗粒嵌入的深度为0～10nm；所述片状钒酸锂的厚度为30～60nm。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料中的钒酸锂为钒酸锂纯相，磷酸镧为磷酸镧纯相。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料为片状结构，厚30～60nm。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料为片状，在材料片层上点缀着粒径10～15nm的磷酸镧颗粒，形成点缀的磷酸镧点阵式网络排列。
经检测，本发明磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料中，磷酸镧的晶格嵌入到钒酸锂的内部，嵌入深度为0～10nm，即磷酸镧包覆嵌入了材料内部，磷酸镧的这种包覆类型属于非连续的嵌入型点缀式包覆。
磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的制备方法实施例3
（1）将3.51g（30mmol）偏钒酸铵与5.043g（24mmol）一水柠檬酸加入100mL水中，在90℃下，加热搅拌溶解，置于聚四氟乙烯高压反应釜内密封封装，放入高温干燥箱内，在160℃下，水热反应20h，过滤，洗涤，干燥，得(NH4)0.5V2O5粉末；
（2）将步骤（1）所得2g (NH4)0.5V2O5粉末与0.480g（7.27mmol）醋酸锂（n(Li):n(V)=1.04:3）、0.0057g（0.0432mmol）磷酸氢二铵和0.6g聚乙二醇，在30mL水中混合均匀，再以0.5mL/min的速度，将30mL十水草酸镧水溶液（摩尔浓度为1.44mmol/L，镧为0.0432mmol（6.001mg））滴入，搅拌，蒸发，干燥，得黑色粉末；
（3）将步骤（2）所得黑色粉末，在空气气氛下，于400℃，焙烧12h，随炉冷却至室温，得磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料。
电池的组装：同实施例1。
经检测，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为60 mA/g下，所组装电池的首次充电比容量可达295.7mAh/g，首次放电比容量可达286.3mAh/g。
经检测，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为60 mA/g下，所组装电池的首次放电比容量可达286.3mAh/g，循环100次后，放电比容量仍保持在200.8mAh/g，说明材料在充放电过程中能够保持结构的稳定，循环性能好。
经检测，在充放电电压为1.8～4.0V，电流密度为150 mA/g下，所组装电池的首次放电比容量可高达276.3mAh/g，循环200次后，放电比容量仍保持在170.2mAh/g，容量衰减平缓，循环性能优异。
Claims (18)
1.一种磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：所述钒酸锂和磷酸镧的质量比为1:0.005～0.050；所述磷酸镧颗粒以非连续的嵌入型点缀式，包覆在片状钒酸锂表面，形成点阵式网络排列；
所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将偏钒酸铵与还原剂加入水中，加热搅拌溶解，密封封装，水热反应，过滤，洗涤，干燥，得(NH4)0.5V2O5粉末；
（2）将步骤（1）所得(NH4)0.5V2O5粉末与锂源、磷酸盐和聚乙二醇在水中混合均匀，再将镧盐水溶液滴入，搅拌，蒸发，干燥，得黑色粉末；
（3）将步骤（2）所得黑色粉末，在含氧气氛下，焙烧，随炉冷却至室温，得磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料。
2.根据权利要求1所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：所述磷酸镧颗粒的粒径为5～20nm；所述磷酸镧颗粒嵌入的深度大于0且小于等于10nm；所述片状钒酸锂的厚度为20～60nm。
3.根据权利要求1所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述偏钒酸铵与还原剂的摩尔比为1:0.8～2.0；所述偏钒酸铵中钒元素在水中的浓度为0.1～0.3mol/L；所述还原剂为草酸、抗坏血酸或柠檬酸，及其水合物中的一种或几种。
4.根据权利要求1或3所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述加热搅拌溶解的温度为70～90℃；所述水热反应的温度为120～240℃，时间为4～24h。
5.根据权利要求1或3所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述(NH4)0.5V2O5粉末与镧盐水溶液中镧元素的质量比为1:0.003～0.030；所述磷酸盐中磷酸根与镧盐水溶液中镧元素的摩尔比为1:1；所述锂源中锂元素与(NH4)0.5V2O5粉末中钒元素的摩尔比为1.00～1.05:3；所述(NH4)0.5V2O5粉末、聚乙二醇与水的质量体积比为5～10g:1～2g:100mL；所述聚乙二醇的平均分子量为4000～6000。
6.根据权利要求4所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述(NH4)0.5V2O5粉末与镧盐水溶液中镧元素的质量比为1:0.003～0.030；所述磷酸盐中磷酸根与镧盐水溶液中镧元素的摩尔比为1:1；所述锂源中锂元素与(NH4)0.5V2O5粉末中钒元素的摩尔比为1.00～1.05:3；所述(NH4)0.5V2O5粉末、聚乙二醇与水的质量体积比为5～10g:1～2g:100mL；所述聚乙二醇的平均分子量为4000～6000。
7.根据权利要求1或3所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述镧盐水溶液的摩尔浓度为1.42～14.20mol/L；所述镧盐水溶液滴入的速度为0.5～1.5mL/min。
8.根据权利要求4所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述镧盐水溶液的摩尔浓度为1.42～14.20mol/L；所述镧盐水溶液滴入的速度为0.5～1.5mL/min。
9.根据权利要求5所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述镧盐水溶液的摩尔浓度为1.42～14.20mol/L；所述镧盐水溶液滴入的速度为0.5～1.5mL/min。
10.根据权利要求1或3所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂或醋酸锂，以及它们的水合物中的一种或几种；所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的一种或几种；所述镧盐为硝酸镧、醋酸镧或草酸镧，以及它们的水合物中的一种或几种。
11.根据权利要求4所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂或醋酸锂，以及它们的水合物中的一种或几种；所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的一种或几种；所述镧盐为硝酸镧、醋酸镧或草酸镧，以及它们的水合物中的一种或几种。
12.根据权利要求5所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂或醋酸锂，以及它们的水合物中的一种或几种；所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的一种或几种；所述镧盐为硝酸镧、醋酸镧或草酸镧，以及它们的水合物中的一种或几种。
13.根据权利要求7所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂或醋酸锂，以及它们的水合物中的一种或几种；所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的一种或几种；所述镧盐为硝酸镧、醋酸镧或草酸镧，以及它们的水合物中的一种或几种。
14.根据权利要求1或3所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述含氧气氛为空气或工业氧气；所述焙烧的温度为350～550℃，时间为2～18h。
15.根据权利要求4所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述含氧气氛为空气或工业氧气；所述焙烧的温度为350～550℃，时间为2～18h。
16.根据权利要求5所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述含氧气氛为空气或工业氧气；所述焙烧的温度为350～550℃，时间为2～18h。
17.根据权利要求7所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述含氧气氛为空气或工业氧气；所述焙烧的温度为350～550℃，时间为2～18h。
18.根据权利要求10所述磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述含氧气氛为空气或工业氧气；所述焙烧的温度为350～550℃，时间为2～18h。
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