[发明专利]VTi2.6

说明书

本发明涉及的是VTi_2.6O_7.7纳米颗粒及其制备方法，由5‑20纳米的小颗粒组成，其中小颗粒为锐钛矿相的VTi_2.6O_7.7，具备良好的电化学活性。制备方法，包括有以下步骤：1)将乙酰丙酮氧钒和草酸钛钾先后加入去离子水中混合均匀，得到混合液；2)将步骤1)得到的混合液取出，并进行水热处理得到悬浊液；3)将步骤2)得到的悬浊液离心过滤，洗涤所得沉淀物，烘干即可得到VTi_2.6O_7.7纳米颗粒。本发明的有益效果是：具有较大的镁离子扩散速率和较高的电子电导率，其作为镁锂混合电池正极活性材料时，表现出优异的倍率性能和高倍率下的循环性能以及较高的比容量，是高倍率、长寿命镁锂电池的潜在应用材料。

技术领域

本发明属于纳米材料与电化学器件技术领域，具体涉及的是VTi_2.6O_7.7纳米颗粒及其制备方法，该材料可作为镁锂电池正极活性材料。

背景技术

在过去的十几年里，锂离子电池以高能量密度与长使用寿命等优点，已经在电动汽车及便携式电子设备领域得到了广泛的应用，使我们的生活变得更加的便捷。然而，由于地球上的锂资源十分匮乏，锂离子电池已经不能够满足日益增长的市场需求。近年来，镁锂混合电池逐步问世，它不仅具备了与锂离子电池相似的反应机理，同时由于具有高体积能量密度、无枝晶生长、镁资源丰富的优势，被认为是一种十分有潜力的新型储能系统。而为了应对镁离子在正极材料缓慢扩散动力学所带来的挑战，具有快速镁离子扩散动力学能力的新型正极电极材料亟待开发。

作为广泛研究的锂离子电池电极材料，TiO₂显示稳定的放电电压平台(～1.7Vvs.Li⁺/Li)，长循环稳定性和优异的速率性能。然而，由于Mg²⁺在TiO₂中的扩散动力学缓慢，应用于镁电池时，无法获得类似的良好结果。与其他在镁锂混合电池报道的正极材料(VO₂，TiS₂， FeS_x(x＝1或2))相比，TiO₂相对较低的容量，循环稳定性和平均放电电压仍然需要得到进一步提高。通过调节原子间相互作用来构筑置换型固溶体是优化电池的电化学性能的有效方法。而钒作为具有高电化学活性的少量元素之一，又恰好在元素周期表中位于钛右侧，因它们非常相似的原子半径和电负性，从而有利于形成置换固溶体。此外，通过构筑置换固溶体来优化电池的电化学性能的实验方法，尽管有文献报道过对其他材料的改性，但本发明中这种构筑出的VTi_2.6O_7.7纳米颗粒却仍未被报道。

发明内容

本发明的目的在于提出一种的VTi_2.6O_7.7纳米颗粒及其制备方法，该方法工艺简单，制备得到的VTi_2.6O_7.7纳米颗粒具有优良的电化学性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：VTi_2.6O_7.7纳米颗粒，由5-20纳米的小颗粒组成，其中小颗粒为锐钛矿相的VTi_2.6O_7.7，具备良好的电化学活性。

VTi_2.6O_7.7纳米颗粒的制备方法，包括有以下步骤：

1)将乙酰丙酮氧钒和草酸钛钾先后加入去离子水中混合均匀，得到混合液；

2)将步骤1)得到的混合液取出，并进行水热处理得到悬浊液；

3)将步骤2)得到的悬浊液离心过滤，洗涤所得沉淀物，烘干即可得到VTi_2.6O_7.7纳米颗粒。