[發(fā)明專利]一種三維網(wǎng)狀釩酸銨納米晶體的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107162054B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 曹麗云;寇領(lǐng)江;黃劍鋒;楊軍;李嘉胤;吳建鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種三維網(wǎng)狀釩酸銨納米晶體的制備方法，包括以下步驟：將NH₄VO₃均勻溶解在乙二醇中，得到濃度為0.01?0.1mol/L的NH₄VO₃溶液；使用HCl溶液將NH₄VO₃溶液的pH調(diào)節(jié)至1?3.5，然后在超聲環(huán)境下反應0.5?2h，得到A溶液；將A溶液放置在內(nèi)襯為聚四氯乙烯的反應釜中，并且將反應釜設置在均相水熱反應中，在160?200℃下反應4?8h，反應釜中得到懸浮液；將懸浮液離心分離得到粉體產(chǎn)物，使用去離子水和無水乙醇交替清洗粉體產(chǎn)物，然后將清洗后的產(chǎn)物進行干燥，得到三維網(wǎng)狀NH₄V₃O₈納米晶體。該方法制備的三維網(wǎng)狀NH₄V₃O₈納米晶體作為鋰電池的正極材料，具有電化學性能好，大倍率性能優(yōu)的特點，且該方法工藝簡單，產(chǎn)物化學組成均一。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三維網(wǎng)狀釩酸銨納米晶體的制備方法。

背景技術(shù)

從人類文明開始，能量的開發(fā)、利用和存儲就與人類的生活方式和生活質(zhì)量息息相關(guān)。長期使用的化石燃料，增加了地球的溫室效應，加劇了環(huán)境的惡化，對人類的生存環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。為了能夠充分利用自然能，如風能、潮汐能、太陽能等，就需要有合適的能量存儲裝置，所以可循環(huán)利用的二次電池，作為一種可以有效存儲能源的媒介，實現(xiàn)了化學能和電能的相互轉(zhuǎn)化。隨著二次電池的發(fā)展，鋰離子電池逐漸成為現(xiàn)在最先進的二次電池，具有放電電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長、安全性能好和綠色環(huán)保的特點，因此也被稱為綠色電池。

我國釩資源豐富，釩氧化物、釩酸鹽以及衍生物作為一種重要的儲能材料被科研工作人員廣泛的研究和開發(fā)。層狀結(jié)構(gòu)的NH₄V₃O₈材料具有易于離子嵌入和脫出、導電性好、電化學穩(wěn)定等優(yōu)點，同時也具有光催化特性，電傳導性能，儲鋰、儲鈉的性能。與LiV₃O₈材料相比，由于和H⁺的存在，層狀結(jié)構(gòu)的NH₄V₃O₈材料的層間距得到了擴大，同時也形成了分子內(nèi)氫鍵，有效的提高了材料的穩(wěn)定性，NH₄V₃O₈材料憑借獨特的結(jié)構(gòu)和電子輸送特性，還可以應用于超級電容器材料、傳感器材料和納米電子器件，具有非常廣泛的應用和研究前景。

目前制備純相NH₄V₃O₈主要有沉淀法、水熱法、溶劑熱法和溶膠凝膠法，所制備的形貌只要有一維的納米棒、納米帶、納米線和二維的片狀形貌，這些具有獨特結(jié)構(gòu)材料有效提高了NH₄V₃O₈的電化學性能，但是NH₄V₃O₈納米材料三維網(wǎng)狀形貌相關(guān)報道比較少，三維網(wǎng)狀的形貌相比于低維材料，能夠促進與電解液的接觸面積，加快鋰離子的傳輸速度和電子的傳輸速率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三維網(wǎng)狀釩酸銨納米晶體的制備方法；該方法制備的三維網(wǎng)狀釩酸銨納米晶體作為鋰電池的正極材料，具有電化學性能好，大倍率性能優(yōu)的特點，且該方法工藝簡單，產(chǎn)物化學組成均一。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

這種三維網(wǎng)狀釩酸銨納米晶體的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將NH₄VO₃均勻溶解在乙二醇中，得到濃度為0.01-0.1mol/L的NH₄VO₃溶液；