[發明專利]一種導體氧化釩材料制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201810651011.4
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108847484A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 朱紀欣;黃澳明;馬中原
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M10/0525;H01M12/08;H01G11/46;H01G11/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 吳頻梅

1.一種導體氧化釩材料制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

a、在室溫下，配制0.01-1mol L^-1的V₂O₅水溶液，然后加入H₂O₂，攪拌一段時間后形成深紅色溶液，將該溶液在室溫下保持0.5-96小時，轉化成深紅色前驅體水凝膠，最后，通過冷凍干燥過程獲得V₂O₅·1.6H₂O干凝膠，半導體氧化釩材料；

b、將步驟a中獲得的V₂O₅·1.6H₂O干凝膠在10-1000mL min^-1的NH₃氣氛下加熱到100-900℃，保持0.5～24h，升溫速率為1～15℃min^-1，然后冷卻至室溫，即可得到導體氧化釩材料。

2.根據權利要求1所述的導體氧化釩材料制備方法，其特征在于：所述步驟a中配制的V₂O₅水溶液濃度為0.08mol L^-1。

3.根據權利要求1所述的導體氧化釩材料制備方法，其特征在于：所述步驟a中的所用的溶液保持的時間為48小時。

4.根據權利要求1所述的導體氧化釩材料制備方法，其特征在于：所述步驟b中的加熱的保持溫度為500℃。

5.根據權利要求1所述的導體氧化釩材料制備方法，其特征在于：所述步驟b中的加熱維持的時間為2小時，所述步驟b中的升溫速率為10℃min^-1。

6.根據權利要求1所述的導體氧化釩材料制備方法，其特征在于：所述步驟b中的氨氣的流速為700mL min^-1。

7.一種根據權利要求1所述的導體氧化釩材料應用，其特征在于：所述氧化釩干凝膠、導體氧化釩材料在能源存儲與轉換，金屬離子電池、金屬空氣電池或超級電容器與電催化的應用。

8.根據權利要求7所述的導體氧化釩材料應用，其特征在于：所述氧化釩干凝膠、導體氧化釩材料可作為離子電池和電催化電極材料。

9.根據權利要求8所述的導體氧化釩材料應用，其特征在于：所述材料用作離子電池負極材料的制作方法，步驟如下：

a.將工作電極氧化釩干凝膠V₂O₅·1.6H₂O和導體氧化釩2.0NVO納米材料在50～65℃真空干燥箱中烘干≥1h；

b.以金屬鋰片為正極，以1.0M LiPF₆in EC:DMC:EMC＝1：1：1Vol％，體積比為1:1:1的EC、DMC、EMC混合溶液中含有1mol/L的LiPF₆為電解液，以聚丙烯膜作為隔膜，在手套箱中組裝紐扣電池。

10.根據權利要求7所述的導體氧化釩材料應用，其特征在于：所述氧化釩干凝膠、導體氧化釩納米材料可用作電極催化材料并可應用于電化學催化反應之中，氧氣還原與析出或氫氣析出反應，在室溫條件下，于0.1～1.0M的KOH電解液中即可測試電化學催化活性。