[发明专利]同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线及其制备方法和应用

权利要求书

1.同轴碳包覆磷酸钒钾纳米线的制备方法，包括如下步骤：

1)将NH₄VO₃粉末分散在去离子水中得到浑浊溶液，加入氢氧化钾，室温下搅拌至溶液变为澄清透明；

2)向步骤1)所得溶液中按比例加入H₃PO₄，搅拌至溶液变为棕红色；

3)再向步骤2)所得溶液中加入碳源，强烈搅拌至溶液变为黄绿色；

4)将步骤3)所得的溶液转移到培养皿中，然后进行干燥；

5)将步骤4)所得产物，直接烘烤，得到疏松的黄绿色固体；

6)将步骤5)所得产物研磨，然后在空气条件下煅烧；

7)将步骤6)所得产物再移到氩气条件下煅烧，得到同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线。

2.根据权利要求1所述的同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线的制备方法，其特征在于：所述的NH₄VO₃、KOH和H₃PO₄的摩尔比为2:3:3；步骤1)所述的溶液中K⁺离子浓度为3/8-3/16mol/L。

3.根据权利要求1所述的同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的碳源为水溶性有机酸。

4.根据权利要求3所述的同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线的制备方法，其特征在于：所述的水溶性有机酸为草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸和抗坏血酸中的任意一种或它们的混合。

5.根据权利要求1所述的同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的干燥温度为60-90℃，干燥时间为8-12小时；步骤5)所述的烘烤温度为120-200℃，恒温时间18-24小时；步骤6)所述的煅烧温度为200-400℃，煅烧时间为2-6小时；步骤7)所述的煅烧温度为700-900℃，煅烧时间为8-12小时。

6.一种由权利要求1-5任意制备方法所得同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线，由石墨化薄碳层包覆磷酸钒钾纳米线形成，长度为10-40微米，直径为250-350纳米，其中石墨化薄碳层的厚度为6-12纳米，轴心由多根磷酸钒钾纳米线搭接形成。

7.权利要求6所述的同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线纳米材料作为钠离子电池正极活性材料的应用。