一种碳包覆氮化钒纳米带的制备及水系铝离子电池正极的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种碳包覆氮化钒纳米带材料的可控制备及在水系铝离子电池正极中的应用，属于水系铝离子电池领域。该材料是以V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;纳米带为前驱体经过高温氮化转变成一种基于碳包覆的氮化钒纳米带。该材料具有高的导电率、电化学活性和机械稳定性。与此同时，基于乙腈和水混合溶剂的杂化电解质的利用，不仅利于铝负极的均匀沉积并有效抑制锌枝晶生长，而且又显著改善Al<supgt;3+</supgt;的溶剂化结构并有效解决氮化钒材料循环过程中因V元素的溶解而导致的材料结构崩塌问题，从而赋予氮化钒正极材料良好的循环稳定性，为设计高性能水系铝离子电池正极材料提供了一条新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳包覆氮化钒纳米带的制备及水系铝离子电池正极的应用，属于水系铝离子电池。

技术介绍

1、水系铝离子电池因铝金属在地壳中的储量丰富(含量位列金属之首)且生产成本低，安全性高，以及在充放电循环过程中能够释放三个电子，理论体积比容量高达8046mahcm-3(相对比li:2062mah cm-3)等优点，被认为是在规模化储能领域替代传统锂离子电池的最佳候选。然而，三价al3+离子由于价态与离子直径的高比率，与正极宿主材料之间会有很强的静电排斥力，导致缓慢的电荷转移动力学、高的过电势和对正极材料结构的破坏。因此，缺乏合适的正极材料，是阻碍水系铝离子电池发展的一个关键制约因素。

2、具有大的离子扩散通道和坚固晶体结构被认为是寻找与发展正极材料的关键。钒(v)基氧化物材料(如：v2o5)由于其可调的层状结构和v元素的多价态被认为是满足水系铝离子电池正极上述要求的材料体系。然而，v2o5材料目前仍旧受制于其低的放电电压(大约0.5～0.6vvs.al3+/al)，导电性不佳，以及循环过程中v的溶解而导致的容量衰退和结构崩塌问题。因此，解决钒本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳包覆氮化钒纳米带材料，其特征在于：氮化钒的形状是纳米线状的并且表面有无定形的碳涂层。

2.如权利要求1所述的纳米线状氮化钒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤a中，商用的五氧化二钒的质量为1g。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤b中，干燥的温度是60℃。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤c中，退火的温度是800～950℃，保温时间为0.5～1h。

6.一种铝离子全电池，其特征是，依次包括负极电池壳、弹片、垫片、锌箔负极、隔膜、...

【技术特征摘要】

1.一种碳包覆氮化钒纳米带材料，其特征在于：氮化钒的形状是纳米线状的并且表面有无定形的碳涂层。

2.如权利要求1所述的纳米线状氮化钒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤a中，商用的五氧化二钒的质量为1g。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤b中，干燥的温度是60℃。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤c中，退火的温度是800～950℃，保温时间为0.5～1h。...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹六俊，游佳贵，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：