[發明專利]一種聚苯胺改性釩基氧化物復合材料的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202111178721.8
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113948689A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 盧鋒奇;謝彩霞
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/60;H01M4/62;H01M10/0568;H01M10/0525;H01M50/417;H01M50/491
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1.一種聚苯胺(PANI)改性Li_3+xV₂O₅釩基氧化物復合材料，其特征在于，具體制備步驟如下：

(1)將1g商用V₂O₅粉末加入150mL蒸餾水中，室溫攪拌均勻后在上述溶液中加入0.2-0.4mL苯胺，然后加入鹽酸把溶液的pH值調到2-4，再將綠色溶液轉移到200mL反應釜中，在120～160℃油浴中攪拌反應12-24小時，經過水熱嵌入-聚合反應，苯胺嵌入到V₂O₅結構的分子層間并在V₂O₅納米片表面反生聚合反應并包覆在V₂O₅納米片的表面，冷卻至室溫后，將所得的墨綠色沉淀物用蒸餾水和無水乙醇洗滌三次，在60℃的真空中干燥24小時，即得聚苯胺(PANI)改性的V₂O₅-PANI復合材料；

(2)將V₂O₅-PANI作為活性材料，乙炔碳黑作為導電劑，聚偏氟乙烯(PVDF)作為膠黏劑，以質量比為70wt％：20wt％：10wt％的比例在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合均勻后涂覆在銅箔上，然后在80℃真空干燥過夜，冷卻后切成直徑12mm的圓片，經4MPa的壓力壓實得后到電極片；

(3)將所得電極片轉到手套箱，箱體中水氧含量均小于1ppm，以鋰片作為參比電極和負極，以聚烯烴多孔膜作為隔膜，1mol/L的LiPF₆有機溶液作為鋰離子電池的電解液，組裝成CR2032扣式電池；

(4)將裝好的CR2032扣式電池在電化學綜合測試儀上，以50mA/g的電流密度恒流放電到1.5-1.0V，經過電化學嵌入鋰離子，即可以制得聚苯胺改性Li_3+xV₂O₅釩基氧化物復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種聚苯胺(PANI)改性Li_3+xV₂O₅釩基氧化物復合材料，其特征在于，該復合材料具有無序巖鹽結構。

3.根據權利要求1所述的一種聚苯胺(PANI)改性Li_3+xV₂O₅釩基氧化物復合材料，其特征在于，該復合材料制備方法涉及水熱嵌入-聚合反應和電化學反應。

4.據權利要求1所述的一種聚苯胺(PANI)改性Li_3+xV₂O₅釩基氧化物復合材料，其特征在于，該復合材料可應用于有機電解液鋰離子電池負極材料。