【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极材料，具体涉及一种具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，电子产品影响着人们的日常生活，电池自然也成为常见的储能设备。众所周知，锂离子电池已经非常普遍，但仍存在诸多不足，如生产环境恶劣、成本高、有机电解液的不安全等。相反，水系锌离子电池由于其低成本、高安全性和良好的电化学性能而备受关注。然而，电极材料的性能影响着它的进一步发展，因此，改善正极材料的电化学性能是促进锌离子电池发展的重要步骤。
2、钒基材料由于钒的多氧化态和开放的晶体结构而表现出优异的电化学性能，成为锌离子电池极具吸引力的正极材料。例如，liu等人制备的pani插层的v2o5电极，不仅在v-o层之间产生了大的层间距而且为zn2+的扩散提供了加速通道，从而表现出优异的电化学性能。此外，除氧化物外，一些钒的化合物(zn0.25v2o5·0.85h2o、cu3v2o7(oh)2·2h2o、(nh4)2v6o16·1.5h2o、mg0.1v2o5·h2o and nav6o15)和钒的硫属化合物(vs2/vse2)也被报道对锌离子具有良好的储能性能。但这些正极材料仍面临易脱落溶解、结构不稳定等问题，进一步限制了其发展。因此，寻找性能优异、适合zn2+离子嵌入和脱出的正极材料仍是一个挑战。
3、与金属氧化物相比，过渡金属氮化物(tmns)由于具有良好的导电性、结构/化学稳定性和较强的机械强度而受到越来越多的关注，其中氮化钒(vn)是一种潜在的电极材料，具有类金属高导电性、赝电容、高密度和类铂催化性
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料及其制备方法和应用，改善氮化钒材料的电化学性能。
2、为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：
3、本专利技术公开了一种具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将乙酰丙酮氧钒和有机物配体溶解在二甲基甲酰胺中，然后将不锈钢放入该混合液中，再通过溶剂热反应后，获得前驱体；
5、(2)将步骤(1)制得的前驱体和三聚氰胺放置在瓷舟中的两个分开的位置，在氮气气氛中煅烧，获得具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料；
6、作为优选的技术方案，所述步骤(1)中，有机物配体为对苯二甲酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸、均苯三甲酸中的一种或几种。
7、作为优选的技术方案，所述步骤(1)中，乙酰丙酮氧钒和有机物配体的摩尔比为1-8:1。
8、作为优选的技术方案，所述步骤(1)中，反应温度为140-200℃，反应时间为10-48h。
9、作为优选的技术方案，所述步骤(2)中，煅烧温度为700-900℃，煅烧时间为1-5h，煅烧时升温速率为1-10℃/min。
10、作为优选的技术方案，所述步骤(2)中，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2h。
11、本专利技术还公开了一种具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料，由上述具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法制备。
12、本专利技术还公开了上述具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料在水系锌离子电池正极材料中的应用。
13、本专利技术还公开了上述具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料在储能电极材料中的应用。
14、本专利技术的有益效果：
15、本专利技术通过简单的溶剂热反应和后续的煅烧过程构建了富氮空位的不锈钢支撑的氮化钒团簇/碳复合材料，适当氮空位的引入促进了更快的反应动力学和更多的活性位点，碳基体提高了导电性并有效保证了氮化钒团簇的活性，使得该具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料表现出良好的电化学性能，且在0.2a g-1时容量高达257mah g-1，同时具有良好的倍率性能和循环稳定性，在水系锌离子电池以及其他储能电极材料中具有广阔的应用前景。
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1.一种具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，有机物配体为对苯二甲酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸、均苯三甲酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，乙酰丙酮氧钒和有机物配体的摩尔比为1-8:1。
4.根据权利要求1所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，反应温度为140-200℃，反应时间为10-48h。
5.根据权利要求1所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，煅烧温度为700-900℃，煅烧时间为1-5h，煅烧时升温速率为1-10℃/min。
6.根据权利要求5所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2h。
7.一种具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材
8.权利要求7所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料在水系锌离子电池正极材料中的应用。
9.权利要求7所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料在储能电极材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，有机物配体为对苯二甲酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸、均苯三甲酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，乙酰丙酮氧钒和有机物配体的摩尔比为1-8:1。
4.根据权利要求1所述的具有氮空位的氮化钒团簇/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，反应温度为140-200℃，反应时间为10-48h。
5.根据权利要求1所述的具有氮空位的...
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