一种海胆状钒基纳米电极材料的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种海胆状钒基纳米电极材料的制备方法及应用，先将五氧化二钒加入到双氧水溶液中，于水浴中电磁搅拌制得钒前驱体溶液；再取钒前驱体溶液、乙二醇和去离子水，并加入硫酸铵，控制溶液的pH2.0~3.0，电磁搅拌混匀溶液后，转移至水热反应釜中于160~200℃水热反应5~48 h；最后经离心、洗涤和干燥即得；还公开将海胆状钒基纳米电极材料与粘结剂和导电剂按70~80:20~10:10的重量配比混合，涂覆在集流体上，制备成电极片。本发明以价格更低廉的V₂O₅为钒源，无需任何表面活性剂，制备工艺简单高效稳定经济，热处理对材料形貌变化影响较小，制得的海胆状钒基纳米电极材料在水系电解质和有机电解质中均具有高比容量和长循环寿命。

主权项

一种海胆状钒基纳米电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将五氧化二钒V₂O₅加入到质量浓度为5~30%的双氧水H₂O₂溶液中，于25~30℃水浴中，电磁搅拌2~3 h，得钒前驱体溶液；其中，双氧水H₂O₂与五氧化二钒V₂O₅的摩尔比为25~55:1；取如下体积份数的原料：5~7份步骤1）制得的钒前驱体溶液和10~20份乙二醇，加入烧杯中，用去离子水定容至体积份数总和为40份；再加入硫酸铵(NH₄)₂SO₄，使溶液中硫酸铵(NH₄)₂SO₄的摩尔浓度为0.05~0.125 mol/L；将混合溶液电磁搅拌10 min混匀溶液，搅拌过程中用稀硫酸或稀氨水调节溶液pH在2.0~3.0；步骤2）搅拌结束后，将溶液转移至水热反应釜，密封后放入干燥箱中，于160~200℃下水热反应5~48 h，反应结束后空冷至室温；步骤3）水热反应后，离心分离反应釜底部生成的黑色沉淀，并先后用去离子水和无水乙醇离心洗涤沉淀各3遍，以除去残留杂质后，干燥得海胆状钒基纳米电极材料样品。