[发明专利]钒酸钙介孔纳米线及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种钒酸钙介孔纳米线材料及其制备方法，该材料可作为钠离子电池负极活性材料。利用水热法结合后期热处理获得钒酸钙介孔纳米线，钒酸钙分子式为CaV4O9，纳米线直径为100～200nm，长度为5～10μm，纳米线表面均匀分布大量介孔，孔径为20～50nm。本发明的有益效果是钒酸钙介孔纳米线材料用作钠离子电池负极活性材料时，表现出较高的比容量、良好的循环稳定性和十分优异的倍率性能，是一种潜在的高性能钠离子电池负极材料；此外，本发明工艺简单，通过简单的水热法和后续热处理即可得到钒酸钙介孔纳米线，方法绿色环保，能耗较低。

主权项

钒酸钙介孔纳米线，其分子式为CaV4O9，所述纳米线直径为100～200nm，长度为5～10μm，纳米线表面均匀分布大量介孔，孔径为20～50nm，为下述制备过程所得的产物，包括有以下步骤：1)称取2～4mmol钒源加到去离子水中，搅拌，然后向其中逐滴加入H2O2溶液，再次搅拌，得到橙红色澄清溶液；2)称取90～100mmol钙源，均分成两份，依次快速加入步骤1)所得橙红色澄清溶液中，全部加入后，将伴随着剧烈的放热反应，继续搅拌2小时；3)将步骤2)得到的溶液转移到反应釜中，进行水热反应，然后取出自然冷却至室温，得到橙红色产物；4)将步骤3)中得到的产物捣碎，并全部转移到30ml～100ml去离子水中，搅拌，形成均匀的悬浊液；5)将步骤4)中得到的悬浊液进行离心洗涤，烘干；6)将步骤5)得到的干燥产物置于高温管式炉中进行烧结热处理，取出后得到深蓝色产物，即为钒酸钙介孔纳米线样品。