一种采用高温固相法合成ZnV₂O₆和Zn₂V₂O₇微纳米材料的方法及应用

摘要

一种采用高温固相法合成钒酸锌材料的方法，以偏钒酸铵为钒源、硝酸锌为锌源，运用固相烧结工艺合成了不同组成的钒酸锌微纳米电极材料。本发明的特点是通过调控制备的关键反应条件有效调控目标产物的组成，合成产物为结构规整的微纳米材料；此合成工艺中，起始原料的种类和粒度对目标产物的微观结构控制尤为关键。该方法的显著优点是工艺条件便捷可控、无废液产生、适合规模批量生产等；另外，采用该工艺制备的电极材料组装成电池后展现出优异的放电性能。

主权项

一种采用高温固相法合成ZnV2O6和Zn2V2O7微纳米材料在锂离子电池中的应用，以偏钒酸铵为钒源、氧化锌为锌源，运用固相烧结工艺制备钒酸锌电极材料，包括以下步骤：第一、将偏钒酸铵超细粉末在马弗炉中600℃烧结4小时得到五氧化二钒超细固体粉末；第二、称量第一步制备的五氧化二钒粉末，和称取氧化锌粉末，使得五氧化二钒与氧化锌的摩尔比为1∶1，将上述两种前驱体混合均匀，充分研磨30分钟，研匀粉末在压片机上采用10MPa压力成型1分钟，然后置于马弗炉中于500‑600C烧结6小时，制得产物为ZnV2O6和Zn2V2O7的混合物，其中ZnV2O6产物的相对含量较高，其直径为50‑500纳米；第三、钒酸锌材料组装的锂离子电池由钒酸锌电极、隔膜、高纯锂片构成；其中，钒酸锌电极是由45wt％钒酸锌微纳米材料粉体、50wt％碳导电剂、5wt％聚偏氟乙烯粘合剂组成；电解液选用1M LiPF6为溶质、添加EC∶DEC＝1∶1的溶剂；封装后的模拟电池的放电性能是通过Land CT2001A电池测试系统测定的。