[發(fā)明專(zhuān)利]Cd2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811032342.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109264781B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01G31/00
• 分類(lèi)號(hào): C01G31/00;H01M4/58;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發(fā)明公開(kāi)了一種Cd₂V₂O₇納米材料的制備方法，將鎘鹽與五氧化二釩通過(guò)一步水熱法制得，該材料為釩、鎘雙金屬氧化物，且該材料為二維納米片狀結(jié)構(gòu)，有助于縮短離子傳輸路徑，提高電子傳導(dǎo)率，并且有助于鋰離子的嵌入與脫出，從而提高材料的倍率性能和比容量可以提高材料的電導(dǎo)率、比容量，利用該材料制得的Cd₂V₂O₇復(fù)合電極具有高比容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性，改善材料的電化學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源材料領(lǐng)域，具體涉及一種Cd₂V₂O₇納米材料及其制備方法，還涉及一種Cd₂V₂O₇復(fù)合電極。

背景技術(shù)

化石能源的消耗，帶來(lái)了一系列的環(huán)境污染問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新型的清潔能源是當(dāng)下亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。鋰離子電池、超級(jí)電容器等典型的綠色能源存儲(chǔ)設(shè)備，尤其是鋰離子電池，具備比容量高、電壓范圍寬、能量密度大等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展非常迅速并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

鋰離子電池的電化學(xué)性能很大程度上依賴(lài)于電極材料的固有性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及形貌。目前，商用的鋰離子電池負(fù)極材料主要是石墨電極，它具有良好的電導(dǎo)率，但是其能量密度和體積密度較差制約了其在鋰離子電池中的進(jìn)一步應(yīng)用。過(guò)渡金屬釩及其氧化物一直是科學(xué)家們較為關(guān)注的電極材料。以五氧化二釩（V₂O₅）為例，釩存在從+3到+5價(jià)的多種價(jià)態(tài)，能夠發(fā)生多個(gè)位置的嵌入反應(yīng)，并且V₂O₅獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)有利于離子的脫嵌，因此V₂O₅的理論容量最高可達(dá)442mAh/g。釩氧化物的電化學(xué)性能固然好，但卻依然存在不足：塊體的釩氧化物材料電導(dǎo)率低，鋰離子擴(kuò)散系數(shù)小，導(dǎo)致其比容量低，倍率性能差。由于存在這些固有缺陷，而限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述不足，本發(fā)明提供了一種Cd₂V₂O₇納米材料的制備方法，該材料制備方法簡(jiǎn)單、原料易得、成本低廉，通過(guò)該制備方法制得的Cd₂V₂O₇納米材料制備的Cd₂V₂O₇復(fù)合電極具有良好的比容量和穩(wěn)定性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種Cd₂V₂O₇納米材料的制備方法，包括以下步驟：

a、將鎘鹽和五氧化二釩加入去離子水中，攪拌均勻，形成溶液a；

b、邊攪拌邊向溶液a中加入氨水，然后繼續(xù)攪拌，形成溶液b；

c、將溶液b轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，制得產(chǎn)物；

d、待產(chǎn)物冷卻后，經(jīng)過(guò)分離、洗滌、干燥制得Cd₂V₂O₇納米材料。

優(yōu)選的，所述鎘鹽為硫酸鎘或硝酸鎘，其目的是提供鎘源，離子態(tài)的鎘源更有利于反應(yīng)的發(fā)生。

進(jìn)一步的，在步驟a中，所述鎘鹽的用量為0.5~1.5mmol，所述五氧化二釩的用量為1~2mmol，所述去離子水的用量為25~35ml，所述攪拌時(shí)間為20~40min，這里的攪拌可以為磁力攪拌，也可以為機(jī)械攪拌，其主要目的是為了將鎘鹽和五氧化二釩在去離子水中完全溶解，并形成均勻的溶液a，在本發(fā)明的實(shí)施例中優(yōu)選為磁力攪拌。

進(jìn)一步的，在步驟b中，所述氨水用量為5~10ml，所述繼續(xù)攪拌時(shí)間為5~15min，氨水的加入一方面是提供弱堿性氛圍，另一方面銨根離子有絡(luò)合性，有助于納米片形成。