一种水系锌离子电池正极用钒基纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水系锌离子电池正极用钒基纳米材料的制备方法，包括：取碱金属离子盐或碱土金属离子盐溶解在去离子水中，配制成盐溶液；再加入五氧化二钒，常温下静置直至获得产物；再将产物用去离子水清洗，随后将产物冷冻干燥；取冷冻干燥后的产物在空气条件下进行高温重结晶以获得碱金属离子或碱土金属离子嵌入的钒基纳米材料。本发明专利技术利用常温常压下的自生长方法将碱金属离子成功的嵌入到钒氧化物的层间，并成功的应用于水系锌离子电池的正极材料中。其纳米结构可以为充放电过程中氧化还原反应提供更多反应位点。该方法具有简单、易行、成本低、易于大规模生产等优点。另外，其还可以应用在其他嵌入型二次电池中。

【技术实现步骤摘要】
一种水系锌离子电池正极用钒基纳米材料的制备方法
本专利技术属于纳米材料和电化学应用领域，具体是一种水系锌离子电池正极用碱金属离子或碱土金属离子嵌入钒基纳米材料的制备方法。
技术介绍
由于化石能源的日益枯竭以及其使用带来的环境污染，寻求可再生能源以及开发可再生储能技术对社会发展和人们的生产生活越来越迫在眉睫。过去的数十年里，锂离子二次电池主导着整个能源转换的市场，然而其存在的安全问题，如易燃和有毒的有机电解质、以及高成本的金属锂和苛刻的制作环境，成为了其发展道路上的难以翻越的大山。因此越来越多的学者致力于寻找可以替代锂离子电池的绿色、安全、成本低和性能好的二次电池。水系锌离子电池使用水溶液作为电解液，具有导电性高、安全不易燃、制备相对简单的特点，近年来引起人们的关注。另外，由于锌的元素丰度高、价格低、理论密度高达825mA·h/g和较低的氧化还原电位(-0.763V)，因此，其被认为在将来可能会应用于电网储能系统和可穿戴设备。然而，由于锌离子较强的电负性，其在水溶液中会与水分子产生溶剂化作用，增加了其嵌入和脱出电极材料的困难，并且容易造成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水系锌离子电池正极用钒基纳米材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)取碱金属离子盐或碱土金属离子盐溶解在去离子水中，配制成盐溶液；再加入五氧化二钒，常温下静置直至获得产物；再将产物用去离子水清洗，随后将产物冷冻干燥；/n(2)取冷冻干燥后的产物在空气条件下进行高温重结晶以获得碱金属离子或碱土金属离子嵌入的钒基纳米材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种水系锌离子电池正极用钒基纳米材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)取碱金属离子盐或碱土金属离子盐溶解在去离子水中，配制成盐溶液；再加入五氧化二钒，常温下静置直至获得产物；再将产物用去离子水清洗，随后将产物冷冻干燥；
(2)取冷冻干燥后的产物在空气条件下进行高温重结晶以获得碱金属离子或碱土金属离子嵌入的钒基纳米材料。


2.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极用钒基纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述碱金属离子包括Li+、Na+和K+，碱土金属离子包括Mg2+、Ca2+、Sr2+和Ba2+，盐的种类包括硝酸盐、硫酸盐以及盐酸盐。


3.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极用钒基纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，配制的盐溶液的浓度为0.5～1mol/L，五氧化二...

【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