锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料及制备方法和应用技术

技术编号:20685422 阅读:40 留言:0更新日期:2019-03-27 20:24
本发明专利技术涉及过渡金属离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料及其制备方法,该材料可作为长循环寿命镁离子电池正极活性材料的应用。本发明专利技术通过锰离子预嵌入酸性偏钒酸铵中,通过水热法形成一维Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料。所得的锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料,其纳米带宽为0.8~1μm,厚度为100~200nm,其长度为20~80μm。本发明专利技术的有益效果是:本发明专利技术作为镁离子电池正极活性材料时,该材料表现出优异的循环稳定性与高倍率特性,是高倍率、长循环寿命镁离子电池的潜在应用材料。本发明专利技术工艺简单,符合绿色化学的要求,有利于市场化推广。

【技术实现步骤摘要】
锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料及制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料与电化学
,具体涉及过渡金属离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料及其制备方法,该材料可作为长循环寿命镁离子电池正极活性材料的应用。
技术介绍
锂离子电池早在1990年商业化,现在已广泛应用于3C领域,并逐渐在电动汽车方面得到应用。但是其存在的安全性问题、高成本以及资源缺乏等缺点,使锂离子之外的多价离子充电电池体系开始得到关注。其中镁离子电池由于具有更高的理论体积容量、更丰富的储量以及优异的安全性能而得到了青睐。纳米材料具有小的尺寸和高的比表面积,作为镁离子电池电极材料时,与电解液有更大的接触面积、短的镁离子脱嵌距离,能有效提高镁离子迁移速率,作为高功率镁离子电池电极材料时具有显著的优势。因此,开发基于新型纳米电极材料的镁离子电池作为新型电化学储能系统具有极其重要的研究价值。镁离子电池体系中,V2O5由VO6八面体与VO5正方形金字塔层通过共顶以及共边组成。这些层通过V-O键合,独特的层状结构可以可逆的嵌入脱出镁离子,因此被看作为极具应用潜力的镁离子电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料的制备方法,包括有以下步骤:1)将NH4VO3加入到去离子水中,室温条件下搅拌至溶液均匀;2)向步骤1)所得到溶液中逐滴滴加H2O2,搅拌得到透明无色溶液;3)向步骤2)溶液中加入浓HCl,搅拌得到橙黄色溶液;4)将乙酸锰溶于去离子水中,超声至溶解;5)向步骤3)所得溶液中逐滴滴加步骤4)所得溶液,搅拌得到黄色透明液体;6)将步骤5)得到的黄色透明溶液转移到反应容器,加热反应,取出后自然冷却至室温;7)将步骤6)所得产物洗涤、烘干、研磨后即可得到锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料。

【技术特征摘要】
1.锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料的制备方法,包括有以下步骤:1)将NH4VO3加入到去离子水中,室温条件下搅拌至溶液均匀;2)向步骤1)所得到溶液中逐滴滴加H2O2,搅拌得到透明无色溶液;3)向步骤2)溶液中加入浓HCl,搅拌得到橙黄色溶液;4)将乙酸锰溶于去离子水中,超声至溶解;5)向步骤3)所得溶液中逐滴滴加步骤4)所得溶液,搅拌得到黄色透明液体;6)将步骤5)得到的黄色透明溶液转移到反应容器,加热反应,取出后自然冷却至室温;7)将步骤6)所得产物洗涤、烘干、研磨后即可得到锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料。2.根据权利要求1所述的锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料的制备方法,其特征在于所述的NH4VO3为1~3mmol,所述的H2O2为0~5ml,所述的乙酸锰为1~3mmol。3.根据权利要求2所述的锰离子预嵌入的层状Mn0.04V2O5·1.17H2O纳米带材料的制备方法,其特征在于步骤1)所述的去离子水用...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴黎明邓暄炜麦立强徐亚楠
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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