一种水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法，包括：取偏钒酸铵溶解在去离子水中，再加入正烷基苯磺酸盐或正烷基硫酸盐，溶解得到前驱体溶液；将前驱体溶液转移到反应釜中进行反应，反应后的产物冷却至室温后，进行清洗和冷冻干燥；取上述冷冻干燥后的产物在空气条件下进行高温重结晶以获得具有异质结结构的纳米线。本方法获得的异质结结构的纳米线具有独特的形貌结构，应用于水系锌离子电池，可以缓解水系锌离子电池正极材料因锌离子的嵌入和脱出造成的结构的破坏，进而获得优异的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法
本专利技术属于纳米材料与电化学
，具体是一种水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法。
技术介绍
环境污染的加剧和传统化石能源的枯竭以及当前二次储能系统的安全问题的初露端倪，对电池提出了越来越高的要求。而在这方面，具有中等pH值(或弱酸性)电解质的水性锌离子电池有望满足安全性大规模的储能需求。然而由于锌离子的相对较小的离子半径(74pm)，锌离子与电解质中水分子之间的静电相互作用形成了一个稳定的笼形结构，尺寸为另外，锌离子与阴极材料的晶体结构之间的静电相互作用比锂离子的静电相互作用强得多，因此，它将对寻求合适的插入材料提出苛刻的要求。锌离子的正极材料主要包括锰氧化物、布鲁士蓝衍生物以及钒基材等。其中，层状钒基材料由于其高比容量，丰富的资源和低成本被认为是最具潜力的锌离子正极材料。Liang等(ZhouJ,ShanL,WuZ,etal.InvestigationofV2O5asalow-costrechargeableaqueouszincionbatterycathode[本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)前驱体溶液的制备：取偏钒酸铵溶解在去离子水中，再加入正烷基苯磺酸盐或正烷基硫酸盐，溶解得到前驱体溶液；/n(2)前驱体纳米线的制备：将前驱体溶液转移到反应釜中进行反应，反应后的产物冷却至室温后，进行清洗和冷冻干燥；/n(3)高温重结晶过程：取上述冷冻干燥后的产物在空气条件下进行高温重结晶以获得具有异质结结构的纳米线。/n

【技术特征摘要】
1.一种水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)前驱体溶液的制备：取偏钒酸铵溶解在去离子水中，再加入正烷基苯磺酸盐或正烷基硫酸盐，溶解得到前驱体溶液；
(2)前驱体纳米线的制备：将前驱体溶液转移到反应釜中进行反应，反应后的产物冷却至室温后，进行清洗和冷冻干燥；
(3)高温重结晶过程：取上述冷冻干燥后的产物在空气条件下进行高温重结晶以获得具有异质结结构的纳米线。


2.根据权利要求1所述水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法，其特征在于，步骤1)中，正烷基苯磺酸盐的分子式为RC6H4SO3M，正烷基硫酸盐的分子式为ROSO3N，R代表正烷基中的碳原子数目为12～17，M代表Na、K、Mg或Ca，N代表Na或K。


3.根据权利要求1所述水系锌离子电池正极用异质结结构纳米线的制备方法，其特征在于，步骤1)中，偏钒酸铵与正烷基苯磺酸盐或正烷基硫酸盐的质量比为1～3:3，前驱体溶液中偏钒酸铵的质量分数为0.5～5％。


4.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极用异...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振环，范兰兰，曹磊，张马亮，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12