【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学储能,具体涉及一种钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法及应用。
技术介绍
1、锂离子电池由于其高能量密度和长循环寿命,在过去几十年中主导了储能市场。然而,锂资源的有限性及其分布不均,引发了对未来锂离子电池成本和供应稳定性的担忧。钾离子电池因钾资源丰富、成本低廉及氧化还原电位接近锂(-2.93v),被视为大规模储能系统的理想候选者之一。在钾离子电池中,正极材料对电池的整体性能起着决定性作用,其性能直接影响电池的能量密度、功率密度、循环寿命和安全性等关键指标。
2、层状kxv2o5钒基材料具备多对氧化还原反应电位,可以实现更多钾离子存储,理论容量大于200mah/g,是高性能层状氧化物材料之一。然而,在充放电过程中,钒基层状氧化物会经历复杂的相变过程,这是导致其结构稳定性下降的重要原因之一。以o3型结构为例,随着钾离子的脱出,o3型结构容易向其他结构转变,如从o3相向o1相或p3相转变。这种相变会引起材料晶体结构的重排,导致晶格参数发生变化,从而破坏材料的原有结构。由于钾离子半径相对较大,在嵌入和脱出过程中
...【技术保护点】
1.一种钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法及应用,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述钒源、过渡金属源、钾源的摩尔比为1.99:0.01:0.5~1.95:0.05:0.8;所述去离子水和乙醇的体积比为2:1~1:1。
3.根据权利要求1或2所述的钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述钒源为偏钒酸铵、乙酰丙酮钒、硫酸钒、硫酸氧钒、四氯化钒中的一种或者几种组合;所述过渡金属源为乙酸镁、氯化镁、硫酸镁、氢氧化铝、氯化铝、氯化钙、硝酸钙、乙酸钙中的一种或者几
...【技术特征摘要】
1.一种钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法及应用,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述钒源、过渡金属源、钾源的摩尔比为1.99:0.01:0.5~1.95:0.05:0.8;所述去离子水和乙醇的体积比为2:1~1:1。
3.根据权利要求1或2所述的钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述钒源为偏钒酸铵、乙酰丙酮钒、硫酸钒、硫酸氧钒、四氯化钒中的一种或者几种组合;所述过渡金属源为乙酸镁、氯化镁、硫酸镁、氢氧化铝、氯化铝、氯化钙、硝酸钙、乙酸钙中的一种或者几种组合;所述钾源为碳酸钾、柠檬酸钾、氢氧化钾中的一种或者几种组合。
4.根据权利要求1所述的钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述离子液体为1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种;所述离子液体体积为溶液总体积的20%~50%。
5.根据权利要求1-4所述的钒基多孔球钾离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述溶液过程为机...
【专利技术属性】
技术研发人员:王选朋,郭长远,韩康,何青,
申请(专利权)人:安徽国芯新材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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