[发明专利]一种离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带，其由钒氧化物的晶体层状结构层间嵌入金属离子，以使层间距在间进行调控，所述钒氧化物超薄纳米带的长为10～100μm，宽0.5～3μm，厚度为5～20nm，其为下述方法所得产物，包括有以下步骤：

1)称取乙酰丙酮盐溶解在去离子水中，充分搅拌溶解；

2)向步骤1)中所得溶液中缓慢加入V₂O₅溶胶，充分搅拌得到溶液，其中按摩尔比计，乙酰丙酮盐：V₂O₅＝(0.05～1)：1；

3)将步骤2)所得的溶液转入反应釜中，加热进行反应，然后取出反应釜，自然冷却至室温；

4)将步骤3)所得产物进行离心分离，收集沉淀并分别用水和无水乙醇反复洗涤沉淀物；

5)将步骤4)所得沉淀分散在去离子水中，进行冷冻干燥；

6)将步骤5)冷冻干燥的产物紧接着进行加热真空干燥，即得到离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带。

2.根据权利要求1所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带，其特征在于步骤1)所述乙酰丙酮盐为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌或乙酰丙酮钼。

3.根据权利要求1所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带，其特征在于步骤2)所得溶液中的五氧化二钒的浓度为0.008～0.025mol/L。

4.根据权利要求1所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带，其特征在于步骤3)所述的反应温度为140～200℃，反应时间为24～60小时。

5.根据权利要求1所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带，其特征在于步骤6)所述的真空干燥温度为140～150℃，时间为3～6小时。

6.权利要求1所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带的制备方法，包括有以下步骤：

1)称取乙酰丙酮盐溶解在去离子水中，充分搅拌溶解；

2)向步骤1)中所得溶液中缓慢加入V₂O₅溶胶，充分搅拌得到溶液，其中按摩尔比计，乙酰丙酮盐：V₂O₅＝(0.05～1)：1；

3)将步骤2)所得的溶液转入反应釜中，加热进行反应，然后取出反应釜，自然冷却至室温；

4)将步骤3)所得产物进行离心分离，收集沉淀并分别用水和无水乙醇反复洗涤沉淀物；

5)将步骤4)所得沉淀分散在去离子水中，进行冷冻干燥；

6)将步骤5)冷冻干燥的产物紧接着进行加热真空干燥，即得到离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带。

7.根据权利要求6所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带的制备方法，其特征在于步骤1)所述乙酰丙酮盐为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌或乙酰丙酮钼。

8.根据权利要求6所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带的制备方法，其特征在于步骤2)所得溶液中的五氧化二钒的浓度为0.008～0.025mol/L。

9.根据权利要求6所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带的制备方法，其特征在于步骤3)所述的反应温度为140～200℃，反应时间为24～60小时。

10.根据权利要求6所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带的制备方法，其特征在于步骤6)所述的真空干燥温度为140～150℃，时间为3～6小时。

11.权利要求1所述的离子嵌入的钒氧化物超薄纳米带作为高倍率钠离子电池正极活性材料的应用。