【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于復(fù)合材料合成及新能源，具體涉及一種v摻雜sno2復(fù)合材料及其合成方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、隨著溫室效應(yīng)、空氣污染等環(huán)境問題日益嚴(yán)重，人類對清潔、環(huán)保、綠色的新能源材料提出了更高的要求。鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，被認(rèn)為是最具潛力的儲能設(shè)備。目前，它已被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、便攜式電腦等便攜式電子設(shè)備中。隨著電動汽車和混合動力電動汽車的快速發(fā)展，鋰離子電池也被認(rèn)為是最理想的汽車儲能設(shè)備。然而，電動汽車的快速發(fā)展對鋰離子電池提出了更高的要求，迫切需要循環(huán)壽命更長、容量更大、充放電率性能更好、成本更低的電池材料。傳統(tǒng)負(fù)極材料石墨理論容量低(372mah?g-1)，難以滿足高儲能設(shè)備的需求。人們急于尋找合適的負(fù)極材料來替代傳統(tǒng)石墨，如金屬氧化物、氮化物、硫化物、硅等。
2、在上述材料中，sno2因其理論比容量高(1494mah?g-1)、嵌鋰電位低、礦產(chǎn)資源豐富、成本低、環(huán)保和無毒而被認(rèn)為是最有潛力的正極材料之一。然而，與iva族的另一成員si的氧化物一樣，sno2在循環(huán)過程中也面臨著巨大的體積膨脹(約250％)。這很容易導(dǎo)致電極材料開裂并從集流器上剝離，最終導(dǎo)致電化學(xué)性能下降。因此，當(dāng)使用sno2作為負(fù)極材料時，第一圈的比容量很高，但衰減很快，循環(huán)穩(wěn)定性很差。
3、基于上述理由，提出本申請。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于上述理由，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題或缺陷，本專利技術(shù)的目的在于提供一種v摻雜sno2復(fù)合材料及其合成方法和應(yīng)用，解
2、為了實現(xiàn)本專利技術(shù)的上述其中一個目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、一種v摻雜sno2復(fù)合材料的制備方法，所述方法具體包括如下步驟：
4、將亞錫鹽溶解在無水乙醇中，然后按配比加入二氧化釩(vo2)，混勻；將所得混合反應(yīng)液在室溫、攪拌條件下反應(yīng)1小時；反應(yīng)結(jié)束后，收集反應(yīng)產(chǎn)物，洗滌、干燥，得到所述的v摻雜sno2復(fù)合材料。
5、在一些實施例中，所述的亞錫鹽為氯化亞錫或硫酸亞錫。
6、在一些實施例中，所述亞錫鹽與無水乙醇的用量比為1mmol：30ml。
7、在一些實施例中，所述二氧化釩與亞錫鹽的摩爾比為(0.5-2)：1。優(yōu)選為1:1。
8、在一些實施例中，所述二氧化釩采用水熱法合成，具體方法步驟如下：
9、按配比將草酸和偏釩酸銨依次溶解在去離子水中，然后將所得黃色溶液轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)器中，升溫至180℃恒溫反應(yīng)48小時；反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物冷卻至室溫，離心分離沉淀，洗滌，干燥，得到所述的二氧化釩。
10、在一些實施例中，所述草酸和偏釩酸銨的摩爾比為1：1。
11、在一些實施例中，所述偏釩酸銨與去離子水的用量比為5mmol：30ml。
12、本專利技術(shù)的第二個目的在于提供上述所述方法制備得到的v摻雜sno2復(fù)合材料。
13、本專利技術(shù)的第三個目的在于提供上述所述方法制備得到的v摻雜sno2復(fù)合材料作為負(fù)極活性材料在鋰離子電池中的應(yīng)用。
14、一種鋰離子電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，其中：所述負(fù)極采用的活性材料為上述所述方法制備得到的v摻雜sno2復(fù)合材料。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：
16、本專利技術(shù)以vo2和亞錫鹽為原料，采用典型的溶劑熱法成功合成了v摻雜sno2復(fù)合材料。采用xrd、xps和sem等不同的表征技術(shù)研究了制備樣品的結(jié)構(gòu)和形貌。同時，利用電池綜合測試系統(tǒng)測試了制備樣品的電化學(xué)性能。采用循環(huán)伏安法(cv)和電化學(xué)阻抗譜法(eis)分析電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。實驗結(jié)果表明，在所有樣品中，合適量的v摻雜sno2樣品(vs-2)的電化學(xué)性能最好，擁有最好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能，而本研究也對此提出了可能的原因。合適的v摻雜sno2樣品(vs-2)是一種很有前途的鋰離子電池負(fù)極材料。
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1.一種V摻雜SnO2復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述方法具體包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的亞錫鹽為氯化亞錫或硫酸亞錫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述亞錫鹽與無水乙醇的用量比為1mmol：30mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述二氧化釩與亞錫鹽的摩爾比為(0.5-2)：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述二氧化釩采用水熱法合成，具體方法步驟如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述草酸和偏釩酸銨的摩爾比為1：1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述偏釩酸銨與去離子水的用量比為5mmol：30mL。
8.權(quán)利要求1-7任一項所述方法制備得到的V摻雜SnO2復(fù)合材料。
9.權(quán)利要求1-7任一項所述方法制備得到的V摻雜SnO2復(fù)合材料作為負(fù)極活性材料在鋰離子電池中的應(yīng)用。
10.一種鋰離子電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，其特征在于：所述負(fù)極
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種v摻雜sno2復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述方法具體包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的亞錫鹽為氯化亞錫或硫酸亞錫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述亞錫鹽與無水乙醇的用量比為1mmol：30ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述二氧化釩與亞錫鹽的摩爾比為(0.5-2)：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述二氧化釩采用水熱法合成，具體方法步驟如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮傳啟，吳彩云，曾景一，吳慧敏，張馮時，
申請(專利權(quán))人：湖北大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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