一种微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的方法技术

一种微波水热法制备Cu2V2O7‑CuO纳米复合物的方法，将分析纯的V2O5粉体分散于CuCl2水溶液中；在磁力搅拌下，调节溶液pH为7～9，继续搅拌形成反应前驱体；将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于微波水热仪中，在100～200℃微波水热反应，反应结束待仪器自动冷却后，将产物分离洗涤干燥即得Cu2V2O7‑CuO纳米复合物。本发明专利技术以微波水热法制备Cu2V2O7‑CuO纳米复合物，利用微波加热均匀，无需热传导过程，加热速度快的优点，在很短的时间内制备出Cu2V2O7‑CuO纳米复合物，产物纯度高，结晶性好，形貌尺寸均一；本发明专利技术所用原料易得，制备周期短，能耗低，工艺简单，重复性高，可行性强。

【技术实现步骤摘要】
一种微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的方法
本专利技术属于电池的电极材料
，具体涉及一种锂离子电池电极材料用微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的方法。
技术介绍
钒酸铜(CuxVyOz)是一种具有层状结构，在嵌入/脱嵌锂离子过程中可以进行多步还原(Cu2+/Cu+及Cu+/Cu0)，被认为是具有潜在应用价值的锂离子电池电极材料。Cu2V2O7为单斜相，C2/c空间群，在负热膨胀性、磁性、催化氧化等方面具有潜在的应用价值。作为一种半导体材料，目前Cu2V2O7合成一般采用固相法烧结，反应时间长，能耗高，合成的产物尺寸较大，在电池循环过程中会产生较大的应力，影响电池的循环稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种合成温度低，反应时间短，合成速度快，所制备的Cu2V2O7-CuO纳米复合物粒径均匀，具有较好的储锂性能的微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的方法。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：(0.5～2)，将分析纯的V2O5粉体分散于0.1～1mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，调节溶液pH为7～9，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于微波水热仪中，在100～200℃微波水热反应，反应结束待仪器自动冷却后，将产物分离洗涤干燥即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。所述的步骤2)采用氨水调节pH值。所述的步骤3)微波水热仪功率为400W。所述步骤3)微波水热反应时间为1～2h。所述步骤3)分离洗涤干燥为：减压抽滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于250～300℃的真空干燥箱中，干燥0.5～2h。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术以微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物，利用微波加热均匀，无需热传导过程，加热速度快的优点，在很短的时间内制备出Cu2V2O7-CuO纳米复合物，产物纯度高，结晶性好，形貌尺寸均一；本专利技术所用原料易得，制备周期短，能耗低，工艺简单，重复性高，可行性强。附图说明图1为本专利技术以微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的XRD图。图2为本专利技术以微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的SEM图(x10.0k)。图3为本专利技术以微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的SEM图(x50.0k)。具体实施方式实施例1：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：0.5，将分析纯的V2O5粉体分散于0.1mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，采用氨水调节溶液pH为7，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于功率为400W的微波水热仪中，在100℃微波水热反应1h，反应结束待仪器自动冷却后，减压抽滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于250℃的真空干燥箱中，干燥2h即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。实施例2：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：2，将分析纯的V2O5粉体分散于0.5mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，采用氨水调节溶液pH为8，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于功率为400W的微波水热仪中，在150℃微波水热反应2h，反应结束待仪器自动冷却后，减压抽滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于300℃的真空干燥箱中，干燥1h即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。实施例3：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：1，将分析纯的V2O5粉体分散于1mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，采用氨水调节溶液pH为9，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于功率为400W的微波水热仪中，在200℃微波水热反应1h，反应结束待仪器自动冷却后，减压抽滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于300℃的真空干燥箱中，干燥0.5h即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。实施例4：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：1，将分析纯的V2O5粉体分散于1mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，采用氨水调节溶液pH为7，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于功率为400W的微波水热仪中，在150℃微波水热反应2h，反应结束待仪器自动冷却后，减压抽滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于300℃的真空干燥箱中，干燥0.5h即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。实施例5：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：1.5，将分析纯的V2O5粉体分散于0.3mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，采用氨水调节溶液pH为8，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于功率为400W的微波水热仪中，在150℃微波水热反应1.5h，反应结束待仪器自动冷却后，减压抽滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于260℃的真空干燥箱中，干燥1.5h即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。实施例6：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：0.8，将分析纯的V2O5粉体分散于0.8mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，采用氨水调节溶液pH为9，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于功率为400W的微波水热仪中，在180℃微波水热反应1.5h，反应结束待仪器自动冷却后，减压抽滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，置于280℃的真空干燥箱中，干燥1h即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。图1为本专利技术以微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的XRD图。从图1中可以看出产物衍射峰峰形尖锐，结晶性较好，产物为Cu2V2O7和CuO复合相。图2和图3为本专利技术以微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的SEM图。从图2，3中可以看出，产物形貌为直径600nm的球状，而球则由粒径100nm的小颗粒组装而成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波水热法制备Cu2V2O7‑CuO纳米复合物的方法，其特征在于包括以下步骤：1)按V

【技术特征摘要】
1.一种微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的方法，其特征在于包括以下步骤：1)按V5+和Cu2+的摩尔比为1：(0.5～2)，将分析纯的V2O5粉体分散于0.1～1mol/L的CuCl2水溶液中；2)在磁力搅拌下，调节溶液pH为7～9，继续搅拌形成反应前驱体；3)将反应前驱体倒入微波水热反应釜中，装备好之后置于微波水热仪中，在100～200℃微波水热反应，反应结束待仪器自动冷却后，将产物分离洗涤干燥即得Cu2V2O7-CuO纳米复合物。2.根据权利要求1所述的微波水热法制备Cu2V2O7-CuO纳米复合物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽云，王勇，黄剑锋，寇领江，李嘉胤，冯亮亮，赵亚娟，许占位，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61