[发明专利]一种铝掺杂改善五氧化二铌快充性能的方法及其产品、应用

权利要求书

1.一种铝掺杂改善五氧化二铌快充性能的方法，其特征在于：通过在五氧化二铌的制备过程中掺杂铝，实现五氧化二铌快充性能的提升，具体包括如下步骤：

1)将适量的铌源、铝源以及有机配体在有机溶剂中混合，得到混合溶液；

2)将步骤1)所得混合溶液进行溶剂热反应，分离固体产物；

3)将步骤2)所得固体产物进行热处理，得到具有稳定快充性能的改性五氧化二铌材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所用的铌源选自五氯化铌、乙醇铌中的一种或两种，铝源选自九水合硝酸铝、乙酰丙酮铝中的一种或两种，有机配体为二甲基咪唑，有机溶剂为乙醇。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，铝源和铌源中Al：Nb的摩尔比计为1：50～1：20，铌源与有机配体的摩尔比计为1：10～1：15，铌源、铝源以及有机配体在有机溶剂中的总浓度为0.02～0.04g/mL。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，溶剂热反应在180～200℃温度下保持12～24h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，热处理在高温管式炉中进行，采用的烧结气氛为氢氩混合气体，热处理的方式为2～5℃/min升温到750-850℃并保温2～5h，自然冷却到室温后取出。

6.权利要求1～5任意一种方法得到具有稳定快充性能的改性五氧化二铌材料。

7.根据权利要求6所述的具有稳定快充性能的改性五氧化二铌材料，其特征在于，它为直径0.5～3μm的铝掺杂五氧化二铌微米球，由铝掺杂五氧化二铌纳米颗粒和氮掺杂碳基体骨架堆积而成。

8.权利要求6所述的具有稳定快充性能的改性五氧化二铌材料作为锂离子电池负极材料应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述改性五氧化二铌材料作为负极材料时，锂离子电池可在大电流密度2A g^-1～20A g^-1下实现快速稳定锂存储。