一种钒基化合物电极材料的制备以及其在水系锌离子电池中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种钒基化合物电极材料的制备以及其在水系锌离子电池中的应用。该钒基化合物电极材料为钒基化合物LiV8O

【技术实现步骤摘要】
一种钒基化合物电极材料的制备以及其在水系锌离子电池中的应用


[0001]本专利技术属于新型能源材料
，特别涉及一种钒基化合物电极材料的制备以及其在水系锌离子电池中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子电池在便携式电子设备和动力汽车领域得到了广泛得应用。然而由于锂资源短缺、成本较高、易燃易爆安全性差等问题，锂离子电池在大规模储能应用中受到了严重的限制。与此相比，水系锌离子电池具有锌负极的高理论容量(820mAh g
‑1)、电解液的弱毒性及较低的电池成本等优点，在规模储能领域和柔性可穿戴设备上均表现出广阔的发展潜力。
[0003]电池正极材料作为影响电池性能的主要因素之一，历来是科学家研究的热点。在水系锌离子电池中，因二价的锌离子与正极材料中的离子表现出较强的静电相互作用，且水合锌离子具有较大的半径因此开发设计合适锌离子嵌入的正极材料成为提高锌离子电池性能的关键所在。目前水系锌离子电池正极材料主要集中在锰氧化物、普鲁士蓝及其类似物、钒基化合物、聚阴离子型化合物和有机材料等。与其它化合物相比，钒基化合物因钒的丰富价态和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钒基化合物电极材料，其特征在于：为钒基化合物LiV8O
20
·
nH2O和钒基化合物(Li,Mn)V8O
20
·
nH2O中的至少一种；其中，所述的钒基化合物LiV8O
20
·
nH2O通过如下方法制备得到：
①
将五氧化二钒和锂盐加入到溶剂中，搅拌分散均匀，然后滴入乙酸溶液调节pH值至5～7，继续搅拌得到混合反应体系I；
②
将步骤
①
中得到的混合反应体系I转移到水热反应釜中，于170～200℃条件下进行反应，待反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到钒基化合物LiV8O
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·
nH2O；其中，n的取值范围为0～1.0；所述的钒基化合物(Li,Mn)V8O
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·
nH2O通过如下方法制备得到：
③
将五氧化二钒、锂盐和锰盐加入到溶剂中，搅拌分散均匀，然后滴入乙酸溶液调节pH值至5～7，继续搅拌得到混合反应体系II；
④
将步骤
③
中得到的混合反应体系II转移到水热反应釜中，于170～200℃条件下进行反应，待反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到钒基化合物(Li,Mn)V8O
20
·
nH2O；其中，n的取值范围为0～1.0。2.根据权利要求1所述的钒基化合物电极材料，其特征在于：步骤
①
和
③
中所述的锂盐为硫酸锂和硝酸锂中的至少一种；步骤
③
中所述的锰盐为硫酸锰和硝酸锰中的至少一种。3.根据权利要求2所述的钒基化合物电极材料，其特征在于：步骤
①
和
③
中所述的锂盐为一水合硫酸锂；步骤
③
中所述的锰盐为一水合硫酸锰。4.根据权利要求1所述的钒基化合物电极材料，其特征在于：步骤
①
和
③
中所述的五氧化二钒中的钒元素与锂盐中的锂元素的摩尔比为1.8：1；步骤
②
中所述的n的取值范围为0.18～1.0；步骤
③
中所述的五氧化二钒...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑兴宇，侯贤华，蒋林浩，周宇，严旭，
申请(专利权)人：华南师大清远科技创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：