[發(fā)明專利]一種鋅離子電池釩基正極材料的制備方法及其產(chǎn)品與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010322918.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN111509225B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周江;馬雪梅;曹鑫鑫;梁叔全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/48;H01M4/02;H01M4/04;H01M4/131;H01M4/1391;H01M10/05;H01M10/36;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

1.一種鋅離子電池釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆的制備方法，包括以下步驟：

1）將釩基化合物溶解于水中，得到釩基化合物溶液，然后在攪拌條件下向溶液中滴加有機(jī)胺，得到混合溶液；

2）在攪拌條件下向步驟1）中的混合溶液中滴加無機(jī)酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌至混合均勻，得到反應(yīng)液；

3）將步驟2）中的反應(yīng)液轉(zhuǎn)至高壓水熱釜中，放入油浴鍋中，加熱至設(shè)定溫度，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，自然冷卻至室溫，然后將反應(yīng)液進(jìn)行抽濾，將濾餅進(jìn)行干燥后，得到釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆；

所述步驟1）中，釩基化合物為偏釩酸銨、二氧化釩、五氧化二釩、乙酰丙酮氧釩中的一種或多種，釩基化合物溶液濃度為0.01~0.1mol/L；有機(jī)胺為乙二胺，釩基化合物與有機(jī)胺的質(zhì)量體積為(0.08~0.2):(0.8~1.0)g/mL；

釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆是由納米線構(gòu)成，納米線的長(zhǎng)度為20μm~100 μm，直徑為20~50nm；

所述步驟3）中，設(shè)定溫度為120~180℃，反應(yīng)時(shí)間為3~6h，自然冷卻是指在油浴鍋中自然降溫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅離子電池釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中，無機(jī)酸為鹽酸、硫酸和硝酸中的一種，酸的濃度為0.5~1.5 mol/L，滴加酸至反應(yīng)液的pH為2~6。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋅離子電池釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆的制備方法，其特征在于，無機(jī)酸為鹽酸，滴加酸至反應(yīng)液的pH為4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆在有機(jī)系或水系鋅離子電池中的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，包括以下步驟：釩基正極材料C₂H₈N₂V₇O₁₆、粘合劑、乙炔黑研磨均勻，再加入NMP調(diào)制成液狀均勻涂布于鋼網(wǎng)，在真空條件下干燥，即得鋅離子電池正極。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的釩基材料C₂H₈N₂V₇O₁₆、粘合劑、乙炔黑的質(zhì)量比為(6~8): (0.5~1.5): (1~3)；NMP、粘合劑的質(zhì)量比為1:(0.02~0.03)；真空干燥溫度為70~90℃，干燥時(shí)間為12~15h。