一种金属离子预嵌入钒氧化物及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及锌离子电池技术领域，尤其是涉及一种金属离子预嵌入钒氧化物及其制备与应用。为了改善钒基材料低导电性和缓慢的离子扩散等问题，在钒氧化物中预嵌入金属离子可以扩大材料主体结构的层间距，具有增强层状结构的“支柱效应”，防止离子插入/脱出过程中的破坏性结构变化。在预嵌入一些金属离子之后增强电子导电性的同时，提高了材料的稳定性，减少钒氧化物的溶解问题，促进扩散动力学，从而显著提高材料的电化学性能。提高材料的电化学性能。提高材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种金属离子预嵌入钒氧化物及其制备与应用


[0001]本专利技术涉及锌离子电池
，尤其是涉及一种金属离子预嵌入钒氧化物及其制备与应用。

技术介绍

[0002]21世纪以来，世界各国的能源消耗与日俱增，对能源的开采规模不断扩大，传统化石资源的大量使用，如煤炭资源、石油资源、天然气资源等，造成了严重的环境、能源和气候问题，地球与人类的可持续发展面临着严峻的挑战。因此，发展可再生能源，特别是天然的清洁能源，实现人类社会能源消耗的可持续长期供应，是时代发展的必然趋势和要求。但是，现有的可再生能源都是间歇性的能源，为了保证持续可靠的能源供给，需要相应规模的储能系统来存储和传输这些能量。自上世90年代以来，锂离子电池一直占据着储能市场的主导地位。然而，锂离子电池的发展也遇到了麻烦，大规模应用带来潜在的安全问题，加上锂资源短缺，锂电池的制造成本居高不下，这些问题严重制约了锂离子电池的大规模储能应用，同时也对可再生能源的可持续发展造成了较大的阻力。
[0003]锌离子电池因具有氧化还原电位低(
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0.763V vs.标准氢电极)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属离子预嵌入钒氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将表面活性剂与水混匀，得到表面活性剂溶液；(2)将钒源与步骤(1)制备得到的表面活性剂溶液混匀，后处理得到一次混合溶液；(3)将金属盐与步骤(2)制备得到的一次混合溶液混匀，得到二次混合溶液；(4)将步骤(3)得到的二次混合溶液进行水热反应，得到混合悬浊液；(5)将步骤(4)得到的混合悬浊液离心洗涤后后处理得到金属离子预嵌入钒氧化物。2.根据权利要求1所述的一种金属离子预嵌入钒氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，表面活性剂选自F127或P123中的一种；表面活性剂与水的用量比为468mg：30mL。3.根据权利要求1所述的一种金属离子预嵌入钒氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，表面活性剂与水混匀时通过水浴加热搅拌，温度为60
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80℃，转速为1200
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1500r/min，时间为30
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40min。4.根据权利要求1所述的一种金属离子预嵌入钒氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，钒源选自氯化钒、五氧化二钒、偏钒酸铵的一种或几种；钒源与表面活性剂的质量比为1：1。5.根据权利要求1所述的一种金属离子预嵌入钒氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，后处理为利用盐酸调至溶液的pH为2
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【专利技术属性】
技术研发人员：王卓，王鸿志，白雪，赵斌，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：