[发明专利]一种碳量子点调控的多孔氟磷酸钒钠复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳量子点调控的多孔氟磷酸钒钠复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将钒源和有机酸溶解于去离子水中形成混合溶液，调节pH值至2~6，升温，然后向所述混合溶液中依次加入钠源、磷源和氟源，得到第一溶液，冷却至室温；

S2、向所述第一溶液中加入由碳量子点溶解于溶剂中制成的溶液，陈化，真空冷冻干燥，得到均匀的氟磷酸钒钠前驱体；所述溶剂为水、乙醇、丙酮、乙二醇、四氢呋喃中的至少一种；

S3、对所述前驱体进行预热，然后在管式炉中非氧化气氛下煅烧；煅烧结束后，冷却至室温，洗涤、干燥，得到三维多孔氟磷酸钒钠复合材料；

所述由碳量子点溶解于溶剂中制成的溶液为由5~100mg的碳量子点溶解于10~100mL的溶剂中制备而成；所述碳量子点的质量为所述氟磷酸钒钠复合材料质量的5~30%。

2.根据权利要求1所述的碳量子点调控的多孔氟磷酸钒钠复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，预热温度为300~400℃，升温速率为2~10℃/min，保温时间为2~4h；和/或，煅烧温度为600~850℃，升温速率为2~10℃/min，保温时间为1~3h。

3.根据权利要求1所述的碳量子点调控的多孔氟磷酸钒钠复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，陈化温度为70~120℃，陈化时间为12~48h。

4.根据权利要求1所述的碳量子点调控的多孔氟磷酸钒钠复合材料的制备方法，其特征在于，所述钒源、钠源、磷源和氟源中钒元素、钠元素、磷元素和氟元素的摩尔比为1：1~1.5：1：1~1.5。

5.根据权利要求1所述的碳量子点调控的多孔氟磷酸钒钠复合材料的制备方法，其特征在于，所述钒源包括五氧化二钒、三氧化二钒、二氧化钒、偏钒酸铵、二钒酸钠、六羰基钒、钒过氧酸、硫酸氧钒、正钒酸、偏钒酸钠中的至少一种；和/或，所述钠源包括氟化钠、偏钒酸钠、碳酸钠、乳酸钠、草酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、醋酸钠、柠檬酸钠中的至少一种；和/或，所述磷源包括磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、偏磷酸、磷酸铵中的至少一种；和/或，所述氟源包括氟化钠、氢氟酸、氟化铵或氟氢化铵中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的碳量子点调控的多孔氟磷酸钒钠复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，采用非氧化性酸或氨水调节混合溶液pH值至2~6；然后升温至60~90℃。

7.一种由权利要求1~6任一项所述的制备方法制成的多孔氟磷酸钠复合材料。

8.一种正极材料，其特征在于，包括权利要求7所述的多孔氟磷酸钒钠复合材料。