一种采用高温固相法合成Mg₂V₂O₇纳米颗粒的方法及应用

摘要

一种采用高温固相法合成Mg2V2O7纳米颗粒的方法及应用，反应原料以偏钒酸铵为钒源、硝酸镁晶体为镁源，通过热处理来高效制备钒酸镁纳米电极材料。本发明的特点是通过原料种类、混料工序和烧结温度等因素来控制材料的组成和微观结构。该方法具有工艺简单、反应条件可控、产物纯度高等特点，制备的纳米电极材料组装的电池具有显著的放电平台，是锂离子电池的潜在负极关键材料。

主权项

一种采用高温固相法合成Mg2V2O7纳米颗粒在锂离子电池中的应用，反应原料以偏钒酸铵为钒源、硝酸镁晶体为镁源，通过热处理来制备钒酸镁纳米电极材料，关键步骤如下：第一、取偏钒酸铵超细粉末在马弗炉中加热到600℃并保温4小时，分解产物为五氧化二钒超细粉体材料；取硝酸镁晶体在马弗炉中加热到550℃并保温4小时，处理后的产物为蓬松的氧化镁白色粉末；第二、精确称取第一步所得到的五氧化二钒粉体、氧化镁粉末，控制五氧化二钒与氧化镁的摩尔比为1∶1，然后将以上两种氧化物均匀分散混合，再研磨40分钟，研磨后的物料在专用压片机上使用10MPa成形压力保持1分钟，得到片状块体于马弗炉中600℃处理6小时，制得的黄色产物为Mg2V2O7纳米颗粒材料，其直径为50‑150纳米、形貌为球形；第三、钒酸镁材料装配成锂离子电池是由钒酸镁电极、隔膜、金属锂片构成；其中，钒酸镁电极是由45wt％钒酸镁纳米颗粒材料活性物质、50wt％活性碳导电剂、5wt％聚偏氟乙烯粘合剂组成；有机电解液的溶质为1MLiPF6、溶剂为等体积比的EC和DEC溶剂。