[發明專利]一種過渡金屬摻雜的V6 有效
| 申請號： | 202111079180.3 | 申請日： | 2021-09-15 |
| 公開（公告）號： | CN113929140B | 公開（公告）日： | 2023-05-26 |
| 發明（設計）人： | 劉洋溢;袁國強;曾慶宇 | 申請（專利權）人： | 揚州大學 |
| 主分類號： | C01G31/02 | 分類號： | C01G31/02;C01G31/00;C01G45/00;C01G51/00;C01G53/00;H01M4/48;H01M10/36;B82Y30/00;B82Y40/00 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 過渡 金屬 摻雜 base sub | ||
本發明公開了一種過渡金屬摻雜的Vsubgt;6/subgt;Osubgt;13/subgt;納米帶材料及其制備方法和應用，制備方法是將可溶性過渡金屬鹽、五氧化二釩、乙醇、過氧化氫和水混合形成反應溶液，攪拌均勻后進行水熱反應，得到金屬摻雜的Vsubgt;6/subgt;Osubgt;13/subgt;納米帶。此方法無需復雜設備，實驗操作簡單，易于宏量制備。過渡金屬摻雜的Vsubgt;6/subgt;Osubgt;13/subgt;納米帶材料是一種重要的電池電極材料，研究過渡金屬摻雜的Vsubgt;6/subgt;Osubgt;13/subgt;納米帶材料有助于實現提高各類型電池電極的電化學性能。
技術領域
本發明屬于納米材料制備技術領域，涉及一種過渡金屬摻雜的V6O13納米帶材料及其制備方法和應用，具體的為在能源存儲領域的應用。
背景技術
能源危機問題時當代人類面臨的一個重大問題，這其中涉及到能源的合理使用和存儲。為了合理的存儲能源，人們發展了各種電化學能源，包括鋰離子電池、鈉離子電池、鉀離子電池、多價態離子電池等。其中，鋅離子電池由于其高理論容量、高安全性及低成本受到了廣泛關注。為了提高鋅離子電池的容量，眾多基于過渡金屬的電池材料被開發出來，例如錳基材料、釩基材料等。
基于氧化釩的材料是一類高效的鋅離子電池電極材料。這其中，因為金屬性和導電性V6O13材料得到了廣泛關注?；瘜W工程期刊雜志2021年第411卷128533頁曾今報道過V6O13超薄納米帶的合成，其作為鋅離子電池陰極材料時展現出良好的電化學性能。然而其作為陰極材料時的效率仍然滿足不了人類發展的需要。另一方面，如何發展V6O13材料宏量制備方法，降低V6O13材料的尺寸，進一步提高其作為陰極材料時的電化學性能是電存儲領域中的一個重要問題。
發明內容
有鑒于合成V6O13納米帶材料的實際，本發明的目的是提供一種過渡金屬摻雜的V6O13納米帶材料及其制備方法和應用。
為了實現本發明的目的，
第一方面，本發明提供了一種過渡金屬摻雜的V6O13納米帶材料的制備方法，包括：將可溶性過渡金屬鹽、五氧化二釩、乙醇、過氧化氫和水混合均勻形成反應溶液，將反應溶液于100??C?~200??C進行水熱反應0.5~96?h，即得。
進一步的，還包括產物收集，水洗，醇洗，室溫干燥。
在一些實施例中，可溶性過渡金屬鹽選自可溶性Cr鹽、Mn鹽、Fe鹽、Co鹽、Ni鹽、Cu鹽、Zn鹽中的一種或幾種；可溶性過渡金屬鹽的陰離子包括但不限于硝酸根、氯離子、硫酸根、碳酸根、醋酸根中的一種或幾種。
在一些實施例中，反應溶液中，加入的釩元素與可溶性過渡金屬元素的摩爾比為1~50，優選為12。
在一些實施例中，反應溶液中，五氧化二釩的濃度為0.01~10?g/mL，優選為6?g/L；
在一些實施例中，反應溶液中，過氧化氫的濃度為0?~150?mL/L，優選為100?mL/L。
在一些實施例中，反應溶液中，加入的水與乙醇溶劑的體積比為0.01~10，優選為1。
在一些實施例中，水熱反應反應溫度為100??C?~200??C，反應時間為0.5~96?h；優選為160?C，反應20?h。
在一些實施例中，水洗產物1~3次，醇洗產物1~3次，室溫干燥5-24?h，優選為產物水洗2次，醇洗1次，室溫干燥24?h。
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