[发明专利]一种空位钒基MAX的制备方法及其应用有效
申请号: | 202010883611.0 | 申请日: | 2020-08-28 |
公开(公告)号: | CN111943204B | 公开(公告)日: | 2021-09-17 |
发明(设计)人: | 王诗文;丁军伟;吴诗德;方少明;张勇;韩莉锋;王恒;郭东杰;罗河伟;平丹;韩光鲁;杨许召 | 申请(专利权)人: | 郑州轻工业大学 |
主分类号: | C01B32/90 | 分类号: | C01B32/90;C01B32/914;H01M4/58;H01M10/36 |
代理公司: | 郑州优盾知识产权代理有限公司 41125 | 代理人: | 张志军 |
地址: | 450002 *** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 空位 max 制备 方法 及其 应用 | ||
1.一种空位钒基MAX的制备方法,其特征在于:以钒基MAX为原料,通过在盐酸溶液或硫酸溶液水热处理制备;通过调控盐酸溶液或硫酸溶液水热处理的温度和时间,实现钒空位数量的可控调节;同时铝具有支撑整个空位钒基MAX晶格框架的作用,即在盐酸溶液或硫酸溶液水热处理时钒基MAX晶格结构中的铝不发生变化,而钒会发生溶解进而产生钒空位;包括以下步骤:
(1)将钒基MAX加入到盐酸溶液或硫酸溶液中,混合后放入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中进行水热反应;
(2)反应结束后,用去离子水洗涤过量的盐酸或硫酸,干燥后得到具有钒空位的钒基MAX;
所述步骤(1)中水热反应的温度为60℃~200℃,反应时间为1~36小时。
2.根据权利要求1所述的空位钒基MAX的制备方法,其特征在于:所述钒基MAX为V2AlC或V4AlC3中的一种。
3.根据权利要求1所述的空位钒基MAX的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中钒基MAX的质量为0.1~5克,盐酸溶液的浓度为0.5M~3M,硫酸溶液的浓度为0.5M~10M,盐酸溶液或硫酸溶液的体积为60毫升。
4.根据权利要求1所述的空位钒基MAX的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中干燥是在真空下80℃干燥12小时。
5.根据权利要求1-4任一所述的空位钒基MAX的制备方法制得的空位钒基MAX,其特征在于:所述空位钒基MAX的晶格结构中具有钒空位,空位钒基MAX中钒空位含量为50~90%。
6.权利要求5所述的空位钒基MAX作为锌离子电池正极材料的应用。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:空位钒基MAX作为锌离子电池正极材料,比容量高于300mAh/g,且具有好的循环性能。
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