一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法

本发明涉及正极材料的制备方法领域，具体是一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法。

背景技术：

1、相比于传统的有机系锂离子电池，水系锌离子电池具有安全性高、成本低、能量密度高等优点，被认为是下一代可再生安全的能源储存系统，在可穿戴设备及大规模储能等领域具有很大的应用前景。在全球锂源储量有限，钴价不断攀升，以及锂电池起火引发的多起安全事故下，研究人员正在积极寻求新一代能源储存方案。水系锌离子电池凭借高安全性、低成本引起了极大的关注。相对于锂，锌价格低廉且储量丰富，锌的二电子氧化还原性能具有高的理论比容量（820 mahg-1）和体积比容量（5851 mahcm-3），氧化还原电位较高（-0.763 v vs.）。锌化学性能相对稳定能在水系电解液中工作，并可稳定存在空气中不需要惰性气体保护，因而具有更高的安全性且环境友好。

2、本发明设计了一种银钒基氧化物应用于锌离子电池正极材料。通过一步水热合成方法制备，获得纳米线结构，具有较好的充放电性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，其具有纳米线结构且具有较好的充放电性能的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，包括如下步骤：

3、步骤1：将银化学物和钒化合物按照重量份数比为1:（2-6）混合溶解在50ml的去离子水中；

4、步骤2：将溶液保持在40-60℃之间持续搅拌，缓慢滴加酸试剂，直至形成黄色澄清溶液；

5、步骤3：将步骤2)中的混合液转至100ml的聚四氟乙烯容器中，并在不锈钢反应釜中密封，置于烘箱中，在80-200℃温度下反应1-7天，反应结束后自然冷却至室温，分别用去离子水、无水乙醇多次清洗、过滤，得到的粉末在真空干燥箱中70℃真空干燥，最后得到活性物质银钒氧化物；

6、步骤4：将得到的活性物质银钒氧化物，超级导电碳黑和pvdf按照重量份数，以7：2：1的重量份数比混合，形成浆料，涂布在钛箔上，60℃烘干，得到锌离子电池的正极片；

7、步骤5：将带有活性材料的钛箔裁切成直径为12mm的圆形电极片作为锌离子电池的正极，将金属锌圆片作为负极，直径为16mm的圆形玻璃纤维滤纸片作为隔膜，3mol/l 的zn(cf3so3)2水溶液作为电解液，在空气中组装成锌离子电池。

8、优选的，所述银化合物可以是硝酸银、醋酸银、氧化银中的一种或几种，钒化合物可以是五氧化二钒或偏钒酸铵。

9、优选的，银化学物和钒化合物按照重量份数比为1:2或1:4或1:6。

10、优选的，所述步骤3中设定的温度为120-180℃，反应时间2到5天。

11、优选的，所述活性物质银钒氧化物为agnv2o5（n为0.2-1）。

12、优选的，所述酸试剂选取硝酸或乙酸。

13、与现有锌离子电池正极材料术相比，本发明的有益效果是：

14、针对现有的锌离子电池正极材料放电性能不佳的情况，本发明通过一步水热合成方法制备，获得纳米线结构，具有较好的充放电性能。

技术特征：

1.一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，其特征在于：所述银化合物可以是硝酸银、醋酸银、氧化银中的一种或几种，钒化合物可以是五氧化二钒或偏钒酸铵。

3.根据权利要求1所述的一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，其特征在于：银化学物和钒化合物按照重量份数比为1:2或1:4或1:6。

4.根据权利要求1所述的一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中设定的温度为120-180℃，反应时间2到5天。

5.根据权利要求1所述的一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，其特征在于：所述活性物质银钒氧化物为agnv2o5（n为0.2-1）。

6.根据权利要求1所述的一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，其特征在于：所述酸试剂选取硝酸或乙酸。

技术总结本发明公开了一种锌离子电池用银钒氧化物纳米线正极材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将银化学物和钒化合物溶解在去离子水中；步骤2：滴加酸试剂；步骤3：将步骤2)中的混合液转至聚四氟乙烯容器中得到活性物质银钒氧化物；步骤4：将得到的活性物质银钒氧化物，超级导电碳黑和PVDF混合，形成浆料，涂布在钛箔上，得到锌离子电池的正极材料；步骤5：将带有活性材料的钛箔作为锌离子电池的正极，将金属锌圆片作为负极，直径为16mm的圆形玻璃纤维滤纸片作为隔膜，3mol/L的Zn(CF<subgt;3</subgt;SO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;水溶液作为电解液，在空气中组装成锌离子电池。本发明具有纳米线结构且具有较好的充放电性能的优点。技术研发人员：徐一梦,廖厚德受保护的技术使用者：温州肯恩大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27