申请/专利权人：河南师范大学

申请日：2023-10-25

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117105288B

主分类号：C01G53/00

分类号：C01G53/00;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：本发明公开了一种高熵钒基氧化物材料的制备方法及应用，其具体制备过程为：利用超声搅拌将V2O5分散在去离子水中，再加入至少七种可溶性金属盐并于室温电磁搅拌和超声搅拌后，加入双氧水得到混合溶液，将混合溶液在反应釜内水热反应后得到具有层状堆叠六棱柱状独特形貌的高熵钒基氧化物材料。本发明所制备的高熵钒基氧化物材料在作为锌离子电池正极材料时表现出优异的倍率性能和长循环使用寿命。

主权项：1.一种高熵钒基氧化物材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：步骤S1，将V2O5粉末分散于去离子水中并超声搅拌分散均匀，再加入可溶性锌盐和至少六种可溶性金属盐，先搅拌后再超声搅拌混合均匀得到混合溶液，其中可溶性锌盐为硫酸锌、乙酸锌、硝酸锌、氯化锌或柠檬酸锌中的一种或多种，可溶性金属盐为RxXy或钼酸铵，R=Mn2+、Fe3+、Nb3+、Co2+、Ni2+、Mg2+、Cr2+、Cu2+、Ti4+或Sn2+，X=SO42-、CH3COO-、NO3-、Cl-或C5H7O5COO-，掺杂金属离子的总摩尔百分占比为V元素的5%-35%且各掺杂金属离子满足等摩尔配比掺杂；步骤S2，将双氧水加入到步骤S1得到的混合溶液中并搅拌混合均匀得到前驱混合液，再将前驱混合液转入反应釜中并以2-5℃min-1的升温速率升温至180-240℃水热反应12-30h，然后将产物用水和乙醇依次离心清洗后烘干，最终得到具有纳米片堆叠而成的六棱柱状形貌的高熵钒基氧化物材料，该高熵钒基氧化物材料将Zn2+和Mn2+、Fe3+、Mo7+、Co2+、Ni2+、Cr2+、Cu2+、Ti4+、Nb3+、Mg2+或Sn2+中的至少六种金属离子通过水热法嵌入到V2O5中，将该高熵钒基氧化物材料作为锌离子电池正极材料时，其中Mn2+、Fe3+、Mo7+、Co2+、Ni2+、Cr2+、Cu2+、Ti4+能够补偿电荷，提高氧化还原活性从而提高锌离子电池的容量和倍率性能；其中Mn2+、Nb3+、Co2+、Mg2+、Cr2+、Cu2+、Sn2+能够使结构完整稳定，从而提高锌离子电池氧化还原反应进行时的循环稳定性能，同时嵌入的多种阳离子还使得层间距增大，从而降低了锌离子嵌入时与晶格之前的静电斥力，有效改善了动力学性能，最终使得制备得到的高熵钒基氧化物材料具有优异的倍率性能和长循环稳定性能，能够用于作为锌离子电池正极材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河南师范大学 一种高熵钒基氧化物材料的制备方法及应用

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