[发明专利]一种Zn2

说明书

本发明提供一种Zn₂V₂O₆纳米线的制备方法，步骤如下：称取五氧化二钒缓慢加入过氧化氢溶液中，混合均匀，得到第一混合溶液；称取聚乙二醇加入第一混合溶液中，搅拌，得到第二混合溶液；向第二混合溶液中加入去离子水，搅拌，得到第三混合溶液，加热第三混合溶液进行水热反应，反应结束后冷却至室温，得到第一固体产物；对第一固体产物进行离心分离、干燥，即得到H₂V₃O₈纳米线；称取H₂V₃O₈纳米线和碱式碳酸锌加入去离子水中，加热，得到第四混合溶液；称取十六烷基三甲基溴化铵加入第四混合溶液中，搅拌、加热，得到第二固体产物；对第二固体产物进行洗涤、干燥，然后烧结，即得到Zn₂V₂O₆纳米线。

技术领域

本发明属于纳米材料与电化学技术领域，尤其涉及一种Zn₂V₂O₆纳米线及其制备方法和包含其的锌离子电池正极。

背景技术

随着经济社会的发展，能源问题已经成为人类发展所需要面对的重要问题。相比于传统的煤炭发电，目前新型的能源，如太阳能、风能、核能等可再生能源具有零污染、绿色环保等优势，并逐渐成为科学研究的重点。锂离子电池电极材料作为能源材料中最早开始研究的一类电极材料具有理论比容量高、电化学电位低、能量密度高等优势，但是全球锂储量的短缺以及锂的高成本成为限制该技术发展的主要问题，因此寻找其他锂电池的替代品成为了如今研究的热点。锌离子电池具有电池寿命长、性能稳定、能量密度高、可使用水电解液等优势，成为最有前景的锂离子电池替代品之一。

传统的锌离子电池经常会出现循环寿命短、自放电严重、锌枝晶等问题，因此，有必要开发一种安全性能高、绿色环保的锌离子电池电极材料。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种结构稳定、安全性能良好、可用于制作锌离子电池正极的Zn₂V₂O₆纳米线，还提供了该Zn₂V₂O₆纳米线的制备方法。

本发明提供一种Zn₂V₂O₆纳米线的制备方法，包括以下步骤：

S1，称取五氧化二钒缓慢加入过氧化氢溶液中，混合均匀，得到第一混合溶液；

S2，称取聚乙二醇加入第一混合溶液中，搅拌，得到第二混合溶液；

S3，向第二混合溶液中加入去离子水，搅拌，得到第三混合溶液，加热第三混合溶液进行水热反应，反应结束后冷却至室温，得到第一固体产物；

S4，对第一固体产物进行离心分离、干燥，即得到H₂V₃O₈纳米线；

S5，称取H₂V₃O₈纳米线和碱式碳酸锌加入去离子水中，加热，得到第四混合溶液；

S6，称取十六烷基三甲基溴化铵加入第四混合溶液中，搅拌、加热，得到第二固体产物；

S7，对第二固体产物进行洗涤、干燥，然后烧结，即得到Zn₂V₂O₆纳米线。

进一步地，步骤S1中，过氧化氢溶液的质量分数为25％-35％。优选地，步骤S1中，过氧化氢溶液的质量分数为30％。

进一步地，步骤S3中，水热反应的温度为160-200℃，水热反应的时间为 24-48h。优选地，步骤S3中，水热反应的温度为180℃，水热反应的时间为48h。