[发明专利]一种微球AlV3

摘要

一种微球AlV3O9作为铝离子电池正极的方法，通过水热法制备出微球AlV3O9，其微观结构与形貌通过场外扫描电镜被证实，制备出的微球AlV3O9作为铝离子电池正极材料，高纯铝箔作为负极，无水氯化铝(AlCl3)和1‑乙基‑3‑甲基咪唑氯化物([EMIm]Cl)按照摩尔质量为1.3:1配置成淡黄色透明离子室温液体作为铝离子电池的电解质。其组成的电池在电化学测试中表现出优异的电化学性能，在100mA/g电流密度下的首次放电比容量为321.7mA h/g，充电比容量为294mA h/g。AlV3O9的3维微球由纳米层状结构组成，有利于Al3+嵌入和脱出电极材料。微球AlV3O9在铝离子电池中的应用为其他电极材料在铝离子电池中的开发奠定了基础。

主权项

1.一种微球AlV3O9作为铝离子电池正极的方法，其特征在于，包括电极制备、电池组装及测试方法：(1)微球AlV3O9材料制备：首先将偏钒酸铵(分子量116.98)在80度的温度下溶于40mL去离子水中，在磁力搅拌下，向该溶液中逐滴加入盐酸溶液；随后六水氯化铝(分子量241.43)加入到上述溶液中，充分搅拌10分钟后将其置于50mL反应釜中水热处理，然后将冷却到室温的溶液分别用水和乙醇离心洗涤三次，之后将得到的沉淀物放置在真空干燥箱中80℃处理12h；最后将其在马弗炉中煅烧处理得到微球AlV3O9材料；(2)电极材料制备：将钼片和高纯铝箔切割成规格为1cm×2cm的片状，将其用去离子水和无水酒精分别超声洗涤3次，然后将其在真空干燥箱中60℃干燥处理，最后将步骤(1)中制备的材料和聚四氟乙烯(PTFE)在NMP中配置成溶胶溶液涂覆在钼片上，将其在干燥箱中干燥处理得到AlV3O9电极材料作为铝离子电池正极材料；(3)铝离子电池组装：首先将AlCl3和[EMIm]Cl按照摩尔质量为1.3:1在手套箱中配置，两者均倒入三口烧瓶中，均匀搅拌30分钟得到淡黄色透明室温离子液体作为铝离子电池的电解质；最后将步骤(2)制备的电极材料和铝箔分别作为铝离子电池的正负极，在水氧含量均小于0.1％的手套箱中制备成铝离子电池。