[發(fā)明專利]VTi2.6

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710972587.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107785564B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 麥立強;彭陳;盛進之;安琴友
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M10/052;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

本發(fā)明涉及的是VTi_2.6O_7.7納米顆粒及其制備方法，由5?20納米的小顆粒組成，其中小顆粒為銳鈦礦相的VTi_2.6O_7.7，具備良好的電化學(xué)活性。制備方法，包括有以下步驟：1)將乙酰丙酮氧釩和草酸鈦鉀先后加入去離子水中混合均勻，得到混合液；2)將步驟1)得到的混合液取出，并進行水熱處理得到懸濁液；3)將步驟2)得到的懸濁液離心過濾，洗滌所得沉淀物，烘干即可得到VTi_2.6O_7.7納米顆粒。本發(fā)明的有益效果是：具有較大的鎂離子擴散速率和較高的電子電導(dǎo)率，其作為鎂鋰混合電池正極活性材料時，表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能和高倍率下的循環(huán)性能以及較高的比容量，是高倍率、長壽命鎂鋰電池的潛在應(yīng)用材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料與電化學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是VTi_2.6O_7.7納米顆粒及其制備方法，該材料可作為鎂鋰電池正極活性材料。

背景技術(shù)

在過去的十幾年里，鋰離子電池以高能量密度與長使用壽命等優(yōu)點，已經(jīng)在電動汽車及便攜式電子設(shè)備領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，使我們的生活變得更加的便捷。然而，由于地球上的鋰資源十分匱乏，鋰離子電池已經(jīng)不能夠滿足日益增長的市場需求。近年來，鎂鋰混合電池逐步問世，它不僅具備了與鋰離子電池相似的反應(yīng)機理，同時由于具有高體積能量密度、無枝晶生長、鎂資源豐富的優(yōu)勢，被認為是一種十分有潛力的新型儲能系統(tǒng)。而為了應(yīng)對鎂離子在正極材料緩慢擴散動力學(xué)所帶來的挑戰(zhàn)，具有快速鎂離子擴散動力學(xué)能力的新型正極電極材料亟待開發(fā)。

作為廣泛研究的鋰離子電池電極材料，TiO₂顯示穩(wěn)定的放電電壓平臺(～1.7Vvs.Li⁺/Li)，長循環(huán)穩(wěn)定性和優(yōu)異的速率性能。然而，由于Mg²⁺在TiO₂中的擴散動力學(xué)緩慢，應(yīng)用于鎂電池時，無法獲得類似的良好結(jié)果。與其他在鎂鋰混合電池報道的正極材料(VO₂，TiS₂， FeS_x(x＝1或2))相比，TiO₂相對較低的容量，循環(huán)穩(wěn)定性和平均放電電壓仍然需要得到進一步提高。通過調(diào)節(jié)原子間相互作用來構(gòu)筑置換型固溶體是優(yōu)化電池的電化學(xué)性能的有效方法。而釩作為具有高電化學(xué)活性的少量元素之一，又恰好在元素周期表中位于鈦右側(cè)，因它們非常相似的原子半徑和電負性，從而有利于形成置換固溶體。此外，通過構(gòu)筑置換固溶體來優(yōu)化電池的電化學(xué)性能的實驗方法，盡管有文獻報道過對其他材料的改性，但本發(fā)明中這種構(gòu)筑出的VTi_2.6O_7.7納米顆粒卻仍未被報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種的VTi_2.6O_7.7納米顆粒及其制備方法，該方法工藝簡單，制備得到的VTi_2.6O_7.7納米顆粒具有優(yōu)良的電化學(xué)性能。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：VTi_2.6O_7.7納米顆粒，由5-20納米的小顆粒組成，其中小顆粒為銳鈦礦相的VTi_2.6O_7.7，具備良好的電化學(xué)活性。

VTi_2.6O_7.7納米顆粒的制備方法，包括有以下步驟：

1)將乙酰丙酮氧釩和草酸鈦鉀先后加入去離子水中混合均勻，得到混合液；

2)將步驟1)得到的混合液取出，并進行水熱處理得到懸濁液；

3)將步驟2)得到的懸濁液離心過濾，洗滌所得沉淀物，烘干即可得到VTi_2.6O_7.7納米顆粒。