[发明专利]一种碳包覆三氧化二钒纳米材料的制备方法及锂离子电池

摘要

本发明公开了一种碳包覆三氧化二钒纳米材料的制备方法，通过高温混合水热法合成的不同形貌碳包覆的VO₂(B)（VO₂(B)@C）纳米材料为前驱体，然后对这些前驱体进行煅烧从而获得不同形貌V₂O₃纳米材料的方法，包括V₂O₃纳米颗粒和三维（3D）分级多孔V₂O₃@C微‑纳结构，制备得到的材料可以用于锂离子电池电极材料，其中3D分级多孔V₂O₃@C微‑纳结构展现了极为优异的电化学性能，具有十分广阔的应用前景。

主权项

1.一种碳包覆三氧化二钒纳米材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：称取钒源材料和还原剂，分别置于高温混合水热反应釜的两个反应腔中，并分别加入5‑8ml去离子水，钒源材料与还原剂的摩尔比为1：1；步骤二：将反应釜密封后放入到烘箱中加热升温，待烘箱温度升到160‑260℃时，将高温混合水热反应釜反转，使其两个腔的反应物混合进行水热反应，并继续保温1‑12小时；步骤三：待步骤二的水热反应结束后冷却至室温，得到VO2(B)@C纳米材料，并将其用去离子水和无水乙醇洗涤数次后将得到的VO2(B)@C纳米材料粉体；步骤四：将步骤三所得的VO2(B)@C纳米材料放入真空干燥箱中，在60‑80℃下干燥10h，得到分散性较好的不同形貌的VO2(B)@C纳米粉体；步骤五：将步骤四得到的VO2(B)@C纳米粉体作为前驱体，放入管式炉中，并通入氮气进行气氛保护，以5℃/min的速率升温至300～700℃，保温1～10h，然后自然冷却至室温，从而得到具有不同形貌的碳包覆三氧化二钒纳米材料；所述钒源材料为五氧化二钒、偏钒酸铵、偏钒酸钠或者乙酰丙酮钒中的任一种；所述还原剂为葡萄糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮或者聚乙二醇中的任一种；所述具有不同形貌的碳包覆三氧化二钒纳米材料中，所述不同形貌具体为二维碳包覆的VO2(B)纳米片和三维分级多孔VO2(B)@C微‑纳结构。