磷酸钒锂/碳异质介孔纳米线材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种磷酸钒锂/碳异质介孔纳米线材料及其制备方法；其中磷酸钒锂/碳异质介孔纳米线材料由介孔纳米线呈束状捆绕而成，其中单根介孔纳米线的直径为50～200纳米，长度为5～20微米，其内部孔结构的孔径为2～20纳米；其制备方法特点为利用自组装机制和后续煅烧处理，使加入的表面活性剂原位碳化而形成磷酸钒锂/碳异质介孔纳米线材料，无需预先加入介孔硬模板；该磷酸钒锂/碳异质介孔纳米线材料可作为长寿命、高功率锂离子电池正极活性材料。

主权项

磷酸钒锂/碳异质介孔纳米线材料，其由介孔纳米线呈束状捆绕而成，其中单根介孔纳米线的直径为50～200纳米，长度为5～20微米，其内部孔结构的孔径为2～20纳米；其为由下述方法制备得到的产物，包括有以下步骤： 1）称取V2O5粉末于去离子水中得到悬浊液； 2）向步骤1）所得悬浊液中加入草酸，于水浴中充分搅拌直至形成澄清溶液； 3）向步骤2）所得溶液中加入锂源与磷酸源的混合溶液，其中每摩尔V2O5对应3摩尔的锂源和3摩尔的磷酸源，保持水浴并继续搅拌； 4）将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，水浴搅拌直至其充分溶解，形成十六烷基三甲基溴化铵溶液； 5）向步骤3）所得的溶液中加入步骤4）所得十六烷基三甲基溴化铵溶液，保持水浴并继续搅拌； 6）将步骤5）所得的液体转移至反应釜中，加热进行反应，取出反应釜，自然冷却至室温； 7）将步骤6）所得的产物直接干燥，干燥后的粉末在惰性或还原性气氛中煅烧，得到磷酸钒锂/碳异质介孔纳米线材料。