[發明專利]一種孔隙可控的三維多孔V2O5分級納米盤及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310706117.7
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103693690A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 麥立強;張鵬飛;王琴琴;安琴友
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;H01M4/48;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

1.一種孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤，其長度為10-20微米，由納米級亞單元取向搭接而成，并形成高度多孔結構，其比表面積達16-32m²/g，多孔結構包括介孔和大孔，介孔的孔徑分布在2-5nm，大孔的孔徑分布在10-100nm，采用下述方法制得，包括有以下步驟：

1）將尿素加入到去離子水中，攪拌10-20min使其溶解；

2）在步驟1）所得溶液中，加入NH₄VO₃，水浴條件下攪拌10-20min；

3）在步驟2）所得溶液中，加入乙腈，繼續水浴攪拌1-3小時；

4）將步驟3）所得的溶液轉入100mL反應釜中水熱反應，取出反應釜，自然冷卻至室溫；

5）將步驟4）所得產物離心過濾，并用無水乙醇洗滌3-5次，在80℃烘箱中烘干，即得到NH₄VO₃微米盤白色粉末；

6）將步驟5）所得產物置于馬弗爐中煅燒，即得到三維多孔V₂O₅分級納米盤。

2.根據權利要求1所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤，其特征在于步驟1）所述的尿素為0.5-3.5g；去離子水為10-20mL；步驟2）所述的NH₄VO₃為0.1-1mmol；水浴溫度為60-80℃；步驟3）所述的乙腈為50-60mL。

3.根據權利要求1或2所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤，其特征在于步驟4）所述的水熱反應溫度為140-200℃；反應時間為3-48小時。

4.根據權利要求1或2所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤，其特征在于步驟6）所述的煅燒溫度為350-600℃；煅燒時間為1-4小時。

5.權利要求1所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤的制備方法，包括有以下步驟：

1）將尿素加入到去離子水中，攪拌10-20min使其溶解；

2）在步驟1）所得溶液中，加入NH₄VO₃，水浴條件下攪拌10-20min；

3）在步驟2）所得溶液中，加入乙腈，繼續水浴攪拌1-3小時；

4）將步驟3）所得的溶液轉入100mL反應釜中水熱反應，取出反應釜，自然冷卻至室溫；

5）將步驟4）所得產物離心過濾，并用無水乙醇洗滌3-5次，在80℃烘箱中烘干，即得到NH₄VO₃微米盤白色粉末；

6）將步驟5）所得產物置于馬弗爐中煅燒，即得到三維多孔V₂O₅分級納米盤。

6.根據權利要求5所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤的制備方法，其特征在于步驟1）所述的尿素為0.5-3.5g；去離子水為10-20mL；步驟2）所述的NH₄VO₃為0.1-1mmol；水浴溫度為60-80℃；步驟3）所述的乙腈為50-60mL。

7.根據權利要求5或6所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤的制備方法，其特征在于步驟4）所述的水熱反應溫度為140-200℃；反應時間為3-48小時。

8.根據權利要求5或6所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤的制備方法，其特征在于步驟6）所述的煅燒溫度為350-600℃；煅燒時間為1-4小時。

9.權利要求1所述的孔隙可控的三維多孔V₂O₅分級納米盤作為高倍率鋰離子電池正極活性材料的應用。