[發(fā)明專利]釩基正極材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310074336.1
• 申請(qǐng)日: 2023-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN116207225A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖培濤;贠瀟如;李中哲;高宏景;陳宇方;鄭春滿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/48;H01M4/58;H01M4/04;B82Y30/00;B82Y40/00;H01M10/36;H01M4/62
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗;趙云頡

1.一種釩基正極材料，其特征在于，所述釩基正極材料為氮化釩/三氧化二釩異質(zhì)結(jié)量子點(diǎn)正極材料，包括摻氮碳基體和負(fù)載在所述摻氮碳基體上的量子點(diǎn)尺寸的氮化釩和三氧化二釩，所述摻氮碳基體和量子點(diǎn)之間形成非均質(zhì)界面，氮化釩量子點(diǎn)和三氧化二釩量子點(diǎn)之間形成異質(zhì)結(jié)，所述摻氮碳基體由三聚氰胺煅燒形成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩基正極材料，其特征在于，所述量子點(diǎn)的顆粒尺寸≤5nm。

3.一種釩基正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將偏釩酸銨和三聚氰胺按摩爾比為1∶2～4的比例加入二甲基亞砜與水的混合溶液中，攪拌，得到均相固溶體；

(2)將步驟(1)得到的均相固溶體離心、干燥，得混合粉末；

(3)將步驟(2)得到的混合粉末在惰性氣體的氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為500℃～1000℃，燒結(jié)時(shí)間為1h～5h，燒結(jié)后自然冷卻至室溫，得釩基正極材料，即氮化釩/三氧化二釩異質(zhì)結(jié)量子點(diǎn)正極材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釩基正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，先將所述三聚氰胺溶解于二甲基亞砜與水的混合溶液中，進(jìn)行第一次攪拌混合，得到混合溶液；在所述混合溶液中加入偏釩酸銨，進(jìn)行第二次攪拌混合，得到三聚氰胺和偏釩酸銨混合的均相固溶體。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釩基正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述偏釩酸銨和三聚氰胺的摩爾比例為1∶3。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釩基正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述二甲基亞砜與水的體積比為1∶2～5。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釩基正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述離心的速率為8000r/min～9500r/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釩基正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述干燥為真空干燥，所述真空干燥的溫度為60℃～100℃，所述真空干燥的時(shí)間為12h～24h。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釩基正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

10.一種如權(quán)利要求1或2所述的釩基正極材料和權(quán)利要求3～9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的釩基正極材料在水系鋅離子電池中的應(yīng)用。