申请/专利权人：桂林理工大学

申请日：2022-03-22

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114725534B

主分类号：H01M10/36

分类号：H01M10/36;H01M4/38;H01M4/505

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.07.26#实质审查的生效;2022.07.08#公开

摘要：本发明属于电化学储能领域，公开了一种金属离子掺杂Mn2V2O7正极材料的制备方法及其在水系锌离子电池的应用。本申请提供了一种金属离子掺杂Mn2V2O7纳米颗粒的制备方法，将溶解后的钒源溶液缓慢加入锰盐和金属盐的混合溶液中，调节混合液的pH值，室温条件下搅拌至沉淀析出，过滤沉淀物，分别用水和乙醇充分洗涤，并进行离心分离，于真空干燥箱干燥后，将得到的M‑V‑O纳米颗粒在空气气氛下，于马弗炉高温处理，得到Mn2V2O7M纳米颗粒。本发明的制备方法简单易行，重复性好，环保无污染。金属离子的掺杂提高了MnV2O7导电率，使Mn2V2O7M正极材料在锌离子电池中的稳定性显著提高，并将电压窗口扩展到0.1‑2.0V，具有优异的电化学性能。

主权项：1.一种金属离子掺杂Mn2V2O7在水系锌离子电池的应用，其特征在于金属离子掺杂改性Mn2V2O7在水系锌离子电池中表现出较好的电化学性能和循环稳定性，所述金属离子掺杂Mn2V2O7的制备方法步骤为：1称取2-8mmol的水溶性锰源溶解于15mL蒸馏水，称取2-8mmol的金属盐溶解于10mL蒸馏水，4-16mmol的水溶性钒源溶解于85℃的25mL的蒸馏水；2将步骤1的金属盐溶液和锰源溶液混合，再将水溶性钒源溶液缓慢加入水溶性锰盐溶液中，利用碱溶液调节该混合液，获得pH值为6-11混合溶液；3将步骤2的pH值控制在6-11范围，混合溶液持续搅拌，室温条件下搅拌0.2-5h，有沉淀析出，用纯水洗涤沉淀物，离心弃掉上清液，反复操作3次，然后再用乙醇洗涤，离心弃掉上清液，反复操作2次，将离心后沉淀物于表面皿上，在60-100℃真空干燥箱干燥12-36h，得到M-V-O纳米颗粒；4将步骤3制备的M-V-O纳米颗粒样品于马弗炉250-650℃高温处理2-8h，得到Mn2V2O7M纳米颗粒；5取步骤4中的获得的正极材料、导电剂和粘结剂按照质量比7-8:1-2:1-2，滴入N-甲基吡咯烷酮如采用羧甲基纤维素做粘结剂，就不需要滴加N-甲基吡咯烷酮，用研钵研磨40-60min后，将混合浆料涂布在不锈钢箔上，真空条件下于60-110℃干燥10～24h，得到正极材料；6所述步骤1中可溶性钒源为偏钒酸铵、偏钒酸钠或五氧化二钒其中的一种，可溶性锰源为硝酸锰、氯化锰或乙酸锰其中的一种，金属盐为钾盐、铝盐、钛盐、钙盐、镁盐或铜盐的其中的一种；7所述步骤2中碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水其中的一种；8所述步骤5中导电剂为乙炔黑、导电碳黑、石墨烯或碳纳米管中至少一种，粘结剂为聚偏氯乙烯、丙烯腈多元共聚物、丁苯橡胶或羧甲基纤维素中的一种。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 桂林理工大学 金属离子掺杂Mn₂V₂O₇的制备方法及其在水系锌离子电池的应用

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