[发明专利]一种镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将偏钒酸铵、酸和表面活性剂溶解在溶剂中，搅拌，混合均匀后将混合溶液转移到不锈钢反应釜中；所述不锈钢反应釜的内衬材料为聚四氟乙烯；

步骤2、将所述步骤1中所述不锈钢反应釜转移到烘箱中，升温至160～200℃，保温12～36h后，随所述烘箱一起自然冷却至室温，得到反应产物；

步骤3、将所述步骤2中得到的所述反应产物过滤，得到固体产物，先用去离子水多次洗涤所述固体产物，再用无水乙醇多次洗涤所述固体产物，对所述固体产物进行干燥处理，得到钒氧化物前驱体；

步骤4、将所述步骤3中所述钒氧化物前驱体放置于马弗炉中，加热至400～600℃，保温1～4h后，随所述马弗炉一起自然冷却至室温，得到所述五氧化二钒正极材料。

2.如权利要求1所述的镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述溶剂为去离子水，乙二醇或去离子水/乙二醇混合溶剂；所述去离子水/乙二醇混合溶剂的体积比为1:3～3:1。

3.如权利要求1所述的镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述偏钒酸铵的浓度为0.05～0.5mol/L。

4.如权利要求1所述的镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述酸为草酸、盐酸、硫酸、硝酸或磷酸；所述酸为所述草酸时，所述偏钒酸铵与所述草酸的摩尔比为1:1.5～1:3；所述酸为非所述草酸的任意一种所述酸时，将所述酸逐滴加入所述溶剂中，调节所述混合溶液的pH为2～5。

5.如权利要求1所述的镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述表面活性剂为尿素、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基硫酸钠；所述偏钒酸铵与所述表面活性剂的质量比为1:1～1:4。

6.如权利要求1所述的镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述混合溶液的体积不超过所述不锈钢反应釜容积的80％。

7.如权利要求1所述的镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述干燥处理是指在真空烘箱中烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为10h。

8.如权利要求1所述的镁离子电池五氧化二钒正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，升温速率为3～6℃/min。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的方法制备的五氧化二钒在镁离子电池中的应用，其特征在于，将所述五氧化二钒正极材料制成的正极片与纯金属镁制成的负极片组装成扣式电池。

10.如权利要求9所述的五氧化二钒在镁离子电池中的应用，其特征在于，所述五氧化二钒正极材料制成的正极片为直径16mm的圆片。