一种团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法，该方法以偏钒酸铵为钒源、硫代乙酰胺为硫源，以去离子水和乙醇混合溶液为溶剂，实现了一步溶剂热法制备出形貌规整、直径为20～40nm、长度为100～300nm的团簇状四硫化钒纳米短棒。本发明专利技术反应过程简单，反应条件温和、易控制，不需要大型设备和苛刻的反应条件且不需要添加任何表面活性剂，生成形貌规整、分布均匀的纳米短棒状结构四硫化钒，其作为钠/锂离子电池负极材料时具有较高的放电比容量和优异的循环稳定性(在200mA/g电流密度下循环200圈后，锂离子电池的放电比容量保持为693mAh/g)，表现出优异的电化学储钠/锂性能。

【技术实现步骤摘要】
一种团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法
本专利技术属于无机材料
，具体涉及到一种团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法。
技术介绍
过渡金属硫化物具有独特的物理化学性质和晶体结构，可以广泛应用于能源领域，使它们成为了一种非常有前景的锂/钠离子电池电极材料。四硫化钒(VS4)具有特殊的链状结构、较高的理论比容量(1197mAh/g)和优良的电化学可逆性，从而受到研究者们的广泛关注。另外VS4材料的层间距较大(0.583nm)，其单个原子链仅通过弱的范德华键连接，提供松散的堆叠结构，且原子链之间的开放通道为钠离子的扩散和存储提供了丰富的活性位点。然而，低维VS4的导电性较差且在反复充放电过程中体积变化剧烈，导致颗粒团聚，容易在集流体上脱落，使得电化学性质变差。为了解决这些问题，目前有效的方法就是进行纳米结构化设计。通过改变硫化钒的形貌可以增大比表面积、缩短电荷传输距离以及增加反应活性位点，从而获得优异的电化学储能性能。因此，探索简单、高效、低成本的方法来制备纳米短棒状结构的VS4，进而改善其电化学性能具有重要意义。据相关文献报道，有研究者通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：/n(1)将偏钒酸铵和硫代乙酰胺加入去离子水和乙醇的混合溶液中，充分搅拌形成分散均匀的前驱体溶液；/n(2)将前驱体溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在密闭条件下140～180℃下反应8～24h，反应完后将反应釜自然冷却至室温，离心洗涤、干燥，得到直径为20～40nm、长度为100～300nm的团簇状四硫化钒纳米短棒粉末。/n

【技术特征摘要】
1.一种团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：
(1)将偏钒酸铵和硫代乙酰胺加入去离子水和乙醇的混合溶液中，充分搅拌形成分散均匀的前驱体溶液；
(2)将前驱体溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在密闭条件下140～180℃下反应8～24h，反应完后将反应釜自然冷却至室温，离心洗涤、干燥，得到直径为20～40nm、长度为100～300nm的团簇状四硫化钒纳米短棒粉末。


2.根据权利要求1所述的团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所得前驱体溶液中偏钒酸铵的浓度为8～16g/L、硫代乙酰胺的浓度为25～50g/L。


3.根据权利要求2所述的团簇状四硫化钒纳米短棒的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述前驱体溶液中偏钒酸铵的浓度为10～15g/L、硫代乙酰胺的浓度为30～40g/L。

【专利技术属性】
技术研发人员：何学侠，齐海梅，马欧亚，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61