[发明专利]一种通过铜离子预嵌提高五氧化二钒电极材料储钠性能的方法

摘要

本发明公开了一种通过铜离子预嵌提高五氧化二钒电极材料储钠性能的方法。首先以商业化五氧化二钒（V₂O₅）粉体为钒源，三水合硝酸铜为铜源，双氧水为助溶剂，采用溶胶‑凝胶法结合真空冷冻干燥技术制备Cu²⁺预嵌V₂O₅·nH₂O前驱体，然后在空气中进行退火处理，得到Cu²⁺预嵌V₂O₅·nH₂O电极材料。本发明通过Cu²⁺预嵌V₂O₅·nH₂O可以明显提高V₂O₅·nH₂O电极材料的储钠性能，制备的Cu²⁺预嵌V₂O₅·nH₂O电极材料作为钠离子电池正极材料具有较好的倍率性能和循环稳定性，同时该方法还具有制备方法简单、成本低、产率高和反应条件容易控制等优点。

主权项

1.一种通过Cu²⁺预嵌提高V₂O₅·nH₂O电极材料储钠性能的方法，其特征在于具体步骤为：（1）首先将0.2547 g商业化五氧化二钒粉体与3.85 mL去离子水混合，边搅拌边缓慢向其中滴加1.15 mL质量百分比含量为30%的H₂O₂，滴加完成后继续搅拌15分钟，然后向其中加入去离子水将溶液稀释至五氧化二钒的浓度C_V2O5=0.056 mol/L，最后将溶液转移至超声波清洗仪中继续超声90分钟，室温下静置老化3天，得到红棕色V₂O₅凝胶；（2）将步骤（1）中得到的凝胶搅拌、分散，并按照三水合硝酸铜中的铜与步骤（1）得到的凝胶中的钒的摩尔比=0~3:100的比例向其中缓慢滴加硝酸铜水溶液，充分搅拌6小时后得到均一透明浓度为0.028 mol/L的V₂O₅溶胶；（3）将步骤（2）中所得溶胶在冰箱中冷冻24小时后转移至冷冻干燥机中干燥至恒重后取出，得到Cu²⁺预嵌V₂O₅·nH₂O电极材料前驱体；（4）将步骤（3）中所得前驱体置于马弗炉中在空气气氛中在200 ℃条件下退火处理1小时，升温速率为1 ℃/min，得到Cu²⁺预嵌V₂O₅·nH₂O电极材料。