一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于电化学与新能源材料的技术领域，公开了一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料及其制备方法，本发明专利技术采用简单易行的化学溶剂热法制备出三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料，将裁好的碳布置于V2O5溶液中，经干燥后在碳布表面生长籽晶，然后以V2O5为钒源，H2O2为氧化剂，利用溶剂热法在柔性的碳布上生长三维V2O5纳米线，制备V2O5纳米线阵列/碳布复合材料，利用具有高的电导率、高的比表面积、良好的柔性性能的碳布和高比容量的V2O5能达到各自的优势互补，实现良好的协同效应，这种电极材料制备方法简单，无需导电剂、粘结剂，可直接作为柔性电极材料，本发明专利技术的材料结构稳定好，表现出了较高的比容量、优异的循环稳定和独特的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料及其制备方法
本专利技术涉及电化学与新能源材料的
，具体为一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着环境不断恶化和传统石化能源的日益枯竭，锂离子电池由于具有环境友好、输出电压高、能量密度高和安全性高、循环性好等优点引起了广大科技工作者的极大兴趣，并在可弯曲智能手机、笔记本电脑、移动电动工具、商务包等领域得到了广泛的应用。特别是近年来，环境恶化，大气污染严重，开发大功率、高性能的柔性锂离子电池的呼声越来越高。在此背景下，开发大容量、高能量密度和功率密度高、长生命周期的柔性锂离子电池势在必行。层状结构的V2O5在2.0～4.0V电压窗口内其理论容量达到了294mAh/g，这主要归因于V2O5能发生多次的化学方应，嵌出入的锂比其他材料较多。然而，在实际应用过程中，其循环稳定性差、导电率差成为了工业化应用的最大障碍。为了缓解V2O5纳米材料在充放电过程中易粉化、体积变化大等影响因素，科技工作者往往加入一些导电材料（石墨烯[如专利公开号CN103746100A]、碳纳米管[如专利公开号CN1017本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤：(1)将裁好碳布用三种洗涤溶液各超声数分钟，经常温干燥后，置于恒温箱中加热干燥；(2)配置利用籽晶生长的V2O5溶液：将淡黄色V2O5粉末溶于去离子水中经磁力搅拌、超声，待用；(3)将碳布置于上述V2O5溶液中，超声2～4小时后取出，经风干后置于马弗炉中，加热并持续10～30min，冷却至室温；(4)配置生长V2O5纳米线的前驱物溶液：向盛有V2O5粉末的小烧杯中缓慢加入质量分数30%的双氧水溶液，氧化完全后加入去离子水，磁力搅拌，而后转移至高压反应釜中；(5)将第3步所得碳布小心的置于第4步的反应釜...

【技术特征摘要】
1.一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤：(1)将裁好碳布用三种洗涤溶液各超声数分钟，经常温干燥后，置于恒温箱中加热干燥；(2)配置利用籽晶生长的V2O5溶液：将淡黄色V2O5粉末溶于去离子水中经磁力搅拌、超声，待用；(3)将碳布置于上述V2O5溶液中，超声2～4小时后取出，经风干后置于马弗炉中，加热并持续10～30min，冷却至室温；(4)配置生长V2O5纳米线的前驱物溶液：向盛有V2O5粉末的小烧杯中缓慢加入质量分数30%的双氧水溶液，氧化完全后加入去离子水，磁力搅拌，而后转移至高压反应釜中；(5)将第3步所得碳布小心的置于第4步的反应釜中，置于节能箱式电炉中加热、保温，而后冷却至室温；(6)用洗涤液各清洗三次，并于恒温箱中干燥。2.根据权利要求1所述的一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料及其制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的碳布尺寸为2cm×2cm，所述三种洗涤溶液分别为丙酮、去离子水、无水酒精，所述恒温箱的温度要求为40～80℃，持续时间为1～3h。3.根据权利要求1所述的一种三维V2O5纳米线阵列/碳纤维布柔性正极材料及其制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述V2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱焕光，刘方方，崔秋娜，韩二帅，谢忱，饶培军，张志远，杨师斌，靳俊杰，
申请(专利权)人：朱焕光，
类型：发明
国别省市：河南,41