[发明专利]一种镁钒氧化物正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镁钒氧化物正极材料，其特征在于，所述正极材料为Mg_xV₂O₅·nH₂O，其中，x和n均为有理数，且x＞0，n＞0。

2.根据权利要求1所述镁钒氧化物正极材料，其特征在于，所述正极材料中，镁离子和结构水嵌入V₂O₅的层间结构中。

3.根据权利要求1所述镁钒氧化物正极材料，其特征在于，在电流密度为0.05A·g^-1时，所述正极材料的比容量至少为250mAh·g^-1。

4.一种镁钒氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1～3任一所述正极材料，具体包括如下步骤：

步骤1：将V₂O₅加入水中混合均匀，得到溶液A；其中，溶液A中V₂O₅的浓度为0.01～0.3mol/L；

步骤2：向溶液A中加入镁源溶液，搅拌1h得到混合溶液；其中，V₂O₅中的钒原子和镁源中的镁原子的摩尔比为1：(4～8)；

步骤3：将混合溶液置于反应釜中在180～200℃条件下反应16～24h，然后在160～220℃条件下干燥保温12～36h，待自然冷却至室温后得到反应产物；

步骤4：将步骤3得到的反应产物收集并离心洗涤，干燥后得到所述正极材料。

5.根据权利要求4所述镁钒氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，溶液A中V₂O₅的浓度为0.01～0.1mol/L。

6.根据权利要求4所述镁钒氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述混合溶液中镁源溶液的镁浓度为0.05～0.6mol/L。

7.根据权利要求4所述镁钒氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，在所述混合溶液中，V₂O₅中的钒原子和镁源中的镁原子的摩尔比为1：(6～7)。

8.根据权利要求4所述镁钒氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤4中，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次；在60～80℃条件下干燥8～12h。

9.一种镁钒氧化物正极材料的应用，其特征在于，如权利要求1～3任一所述正极材料用于锂离子电池、钠离子电池、钙离子电池和锌离子电池的制备。