[发明专利]一步法合成碳支持的空心球形三氧化二钒复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于锂离子电池负极材料技术领域，具体涉及一步法合成碳支持的空心球形三氧化二钒复合物及其制备方法和其在锂电池方面的应用。制备方法为：将0.3g乙酰丙酮钒,0.1g葡萄糖放进35ml异丙醇IPA中并搅拌1小时；然后放进200℃烘箱中24小时后取出，待其冷却至室温。将产物离心，并有乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃烘箱烘干，获得产物便是由纳米片组成的碳支持的多孔空心球形V₂O₃@C材料。本发明采用一步法制备出具有较大比表面积的由纳米片组成的碳支持的空心球形V₂O₃，其电容量高，电化学性能稳定。

技术领域

本发明属于锂离子电池负极材料技术领域，具体涉及一步法合成碳支持的空心球形三氧化二钒复合物及其制备方法和其在锂电池方面的应用。

背景技术

迄今为止，锂离子电池已经得到了广泛的应用，然而传统的商业化的负极材料石墨由于理论容量只有372 mAh g^-1,已然不能满足现代电子设备的需要，因此发明可替代的容量高的负极材料已称为科研工作者的首要任务和现代社会的迫切需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一步法合成碳支持的空心球形三氧化二钒复合物及其制备方法和其在锂电池方面的应用。本发明采用一步法制备出具有较大比表面积的由纳米片组成的碳支持的空心球形V₂O₃@C ，其电容量高，电化学性能稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

所述复合物的制备方法，具体步骤包括：将0.3g 乙酰丙酮钒, 0.1g 葡萄糖放进35ml异丙醇 IPA 中并搅拌1小时；然后放进200 ℃烘箱中24小时后取出，待其冷却至室温。将产物离心，并有乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70 ℃烘箱烘干。这样，所获得产物便是由纳米片组成的碳支持的多孔球形V₂O₃@C材料。

所述复合物在锂离子电池上的应用：锂电池的组装：按质量比 V₂O₃：乙炔黑：聚偏氟乙烯= 7:2:1混合均匀后涂布在铜箔上做负极，参比电极和对电极均为钠，电解质为1MLiClO₄的EC+DMC (EC/DMC=1/1 v/v) 溶液，钠电池组装所有操作均在手套箱中进行。

本发明的显著优点在于：

本发明主要优点是采用了有别于传统的模板法或者多步合成空心的球形V₂O₃@C_3，采用简单的一步水热法合成空心的由纳米片堆积的球，应用于锂离子电池表现出良好的电化学性能，在2 A g^-1 的电流密度下，循环800 圈后保持 583 m A h g^-1 的容量。

附图说明

图1为V₂O₃@C 空心球的XRD图；

图2为 V₂O₃@C 空心球在电流密度为2 A g^-1 的循环性能图；

图3为V₂O₃@C 空心球的扫描电镜图和透射电镜图；a图和b图为不同倍数的扫描电镜图，c图, d图, e图为不同倍数下的透射电镜图。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1