[發明專利]Zn3

在審

• 申請號: 202210326151.0
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114597382A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 陳永凱;馮凱;趙倩;楊昕;劉珊珊
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/58;H01M10/054
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆作為鋅離子電池正極活性材料的應用，其特征在于：所述Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆中的M為Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Al,Ga,Ge中的一種或幾種；4≥x≥0)。

2.按照權利要求1所述的應用，其特征在于：采用水熱法制備Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆，其步驟如下：

1）配料：將含Zn化合物、含V化合物和含P化合物按Zn:V:M:P：草酸:碳源前驅體為3:(4-x):x:6:6:6的摩爾比加入80℃的去離子水中攪拌至形成均勻的藍色溶液產物；

2）將攪拌后的溶液轉移至聚四氟乙烯內襯中，180℃反應48h后，冷卻至室溫；

3）材料合成：將產物以3-5℃/min的速率從室溫升至800℃，保溫8小時；反應充分后，以1-50℃/h的速率降至室溫，得到Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆材料；

所述含Zn化合物為Zn的氧化物、Zn的乙酸鹽、Zn的鹵化物、Zn的碳酸鹽、Zn的硫酸鹽、Zn的磷酸鹽、Zn的硝酸鹽或Zn的草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含V化合物為V的氧化物、偏釩酸銨、V的硫酸鹽，V的硝酸鹽、V的鹵化物、V的草酸鹽或者V的磷酸鹽中的一種或二種以上；

所述含M化合物為M的氧化物、M的硝酸鹽、M的乙酸鹽、M的鹵化物、M的碳酸鹽、M的硫酸鹽、M的磷酸鹽、M的草酸鹽的一種或二種以上；

所述含P化合物為磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、五氧化二磷中的一種或兩種以上；

所述碳源前驅體為蔗糖、聚乙烯醇、聚乙二醇、檸檬酸、葡萄糖、活性炭中的一種或兩種以上。

3.按照權利要求1所述的應用，其特征在于，采用溶膠凝膠法制備Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆，其步驟如下：

1）配料：將含Zn化合物、含V化合物、含M化合物和含P化合物按Zn:V:M:P:草酸:碳源前驅體為3:4-x:x:6:6:6的摩爾比加入80℃的去離子水中攪拌至形成均勻的藍色溶液，繼續攪拌至形成溶膠；

2）將溶膠在100℃下烘干，研磨成粉后進行預處理；

所述預處理為從室溫升溫至350℃加熱4小時以上，后冷卻至室溫；

3）材料合成：將步驟2）預處理后的材料以3-5 ℃的速率升至800℃，保溫8小時；反應充分后，以1-50℃/h的速率降至室溫，得到Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆材料；

所述含Zn化合物為Zn的氧化物、Zn的乙酸鹽、Zn的鹵化物、Zn的碳酸鹽、Zn的硫酸鹽、Zn的磷酸鹽、Zn的硝酸鹽或Zn的草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含V化合物為V的氧化物、偏釩酸銨、V的硫酸鹽、V的硝酸鹽、V的鹵化物、V的草酸鹽或者V的磷酸鹽中的一種或二種以上；

所述含M化合物為M的氧化物、M的硝酸鹽、M的乙酸鹽、M的鹵化物、M的碳酸鹽、M的硫酸鹽、M的磷酸鹽、M的草酸鹽的一種或二種以上；

所述含P化合物磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、五氧化二磷中的一種或兩種以上；

所述碳源前驅體可以是蔗糖、聚乙烯醇、聚乙二醇、檸檬酸、葡萄糖、活性炭中的一種或兩種以上。