细变化，提供了一条简易合成新型海胆状钒氧化物的方法。
[0023] 7、本发明采用V205为钒源，更加经济实惠；且本发明方法简单，能高效稳定地合成 所需产物，产物的生成量仅取决于反应釜的容量和反应物的量，可大量制备，适应于工业化 大批量生产。
【附图说明】
[0024] 图1为海胆状钒基纳米电极材料的SEM图；
[0025] 图2为海胆状钒基纳米电极材料的TEM图；
[0026] 图3为海胆状钒基纳米电极材料的XRD和EDS图谱；
[0027] 图4为含海胆状钒基纳米电极材料的工作电极在lmol/L硝酸钠电解液中5mV/s 的循环伏安曲线；
[0028] 图5为海胆状3维钒基纳米电极材料与1维（NH4) 2V6016 ? 1. 5H20纳米带在lmol/L 硝酸钠电解液中200mA/g下的恒流充放电性能对比图；
[0029] 图6为含海胆状钒基纳米电极材料的工作电极在lmol/L硝酸钠电解液中200mA/ g的恒流充放电比容量变化过程图；
[0030] 图7为实施例2合成样品的SEM图；
[0031] 图8为实施例3合成样品的SEM图；
[0032] 图9为三个实施例分别合成的样品在lmol/L硝酸钠电解液中200mA/g的恒流充 放电性能的对比图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，应理解的是，这些实施例是用于 说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改 进，都属于本发明要求保护的范围。实施例中，如无特殊说明，采用的原料即为普通市售。
[0034] 实施例1 : 一、一种海胆状钒基纳米电极材料的制备方法，包括如下步骤：
[0035] 1)将4mmolV205 (纯度为99% )加入到32. 64mL质量浓度为10%的H202溶液中， 于25°C水浴电磁搅拌2h，得到透明的亮红色钒前驱体溶液（Vv);其中，质量浓度为10%的 双氧水溶液采用10. 88mL质量浓度为30%的H202溶液和21. 76mL去离子水混合而得；
[0036] 2)量取6mL的钒前驱体溶液加入50mL烧杯中，然后加入17mL的乙二醇（EG)和 17mL的去离子水，最后加入3mmol的（NH4)2S04,电磁搅拌lOmin混勾溶液（混勾溶液的pH 为 2. 5);
[0037] 3)搅拌结束后，将溶液转移至50mL水热反应釜，密封后放入干燥箱中180 °C水热 反应24h，反应结束后空冷至室温；
[0038] 4)离心分离反应釜底部生成的黑色沉淀，并先后用去离子水和无水乙醇离心洗涤 各3遍，以除去可能残留的杂质，于80°C干燥12h，即得海胆状钒基纳米电极材料。
[0039] 用扫描和投射电镜观察制得样品，结果如图1和2所示，图中显示样品为中心实 心，周围纳米棒/片呈放射状分布的核壳结构，即类似于"海胆"状的3维纳米材料。其中纳 米棒长约500nm~lum，厚度在10nm~50nm，从形貌上分析这些纳米棒亦可视为"宽度较窄 的纳米片"，调节实验参数通过控制晶体的各向异性生长可以有效控制纳米棒的宽度大小。 用EDS分析样品的元素组成（如图3中插图所示），结果显示制得的纳米电极材料主要含 有V，0和C三种元素（H无法检测出），说明合成的样品为海胆状的3D钒基纳米材料，而样 品的XRD图谱（图3)表明合成的样品组成复杂，没有一个确定的已知成分并且衍射强度较 小，说明材料的结晶性能较差，因而更有利于充放电过程中离子的迀移，从而提高材料的电 化学性能。
[0040] 二、对制得的海胆状钒基纳米电极材料进行电化学测试，试验步骤如下：
[0041] 1)对集流体泡沫镍进行预处理，包括切割成1. 5cmX1.Ocm大小、用去离子水与乙 醇超声清洗、干燥与称重；
[0042] 2)将制得的海胆状钒基纳米电极材料进行研磨，并过300目筛；将活性物质（过 筛后的海胆状钒基纳米电极材料）、乙炔黑和聚偏二氟乙烯按70:20:10的重量比混合，逐 滴添加NMP(N-甲基吡咯烷酮）润湿，并在玛瑙研钵中研磨成膏状浆料，将该混合浆料涂覆 在步骤1)预处理好的集流体上；
[0043] 3)在真空干燥箱中于120°C下真空干燥约12h，除去NMP(N-甲基吡咯烷酮），干燥 后称量电极片质量，并计算出活性物质（海胆状钒基纳米电极材料）的质量为0.7Am(Am 为泡沫镍涂覆前后的质量差）；
[0044] 4)将电极片在选定的电解液（lmol/L硝酸钠电解液）中浸泡lh，以保证电化学测 试时电解液能够充分浸入到电极材料的内外表面，充分利用电极材料中的活性物质（海胆 状钒基纳米电极材料），以步骤3)制得的电极片为工作电极，利用三电极体系测试其电化 学性能；
[0045] 图4为含海胆状钒基纳米电极材料的工作电极在lmol/L硝酸钠电解液中5mV/s 的循环伏安曲线，结果显示，在-o. 2~0. 8V的电位窗口内，循环伏安曲线表征双电层电容 特性的"矩形形貌"不明显，虽没有明显的氧化还原峰出现，但是0. 6V~0. 8V电位范围循环 伏安曲线剧烈变化，因而材料的赝电容特性突出，这是由于合成的材料中钒具有多种价态， 在充放电过程中发生快速可逆的氧化还原反应，进而提高了材料的电化学性能；图5为海 胆状3D钒基纳米电极材料与1维（NH4) 2V6016 ? 1. 5H20纳米带（不加EG条件下合成的材料） 在lmol/L硝酸钠电解液中200mA/g下的恒流充放电性能对比，结果显示，在-0. 2~0. 8V 的电位窗口内，依据比容量的计算公式C=IAt/mAV(I为恒定电流；At充放电时间；m为 活性物质的质量；AV电压降），海胆状3D钒基纳米电极材料的恒流充放电的初始比容量明 显更高，大约能达到350F/g左右；图6为含海胆状钒基纳米电极材料的工作电极在lmol/L 硝酸钠电解液中200mA/g的恒流充放电比容量变化过程，结果显示海胆状3D钒基纳米电极 材料具有较好的循环稳定性，即使在大量的水系电解液中由溶解产生的比容量衰减速度仍 较小，具有用作高性能电极材料的巨大潜力。
[0046] 实施例2 :-、一种海胆状钒基纳米电极材料的制备方法，包括如下步骤：
[0047] 1)将4mmolV205 (纯度为99% )加入到32. 64mL质量浓度为10%的H202溶液中， 于25°C水浴电磁搅拌2h，得到透明的亮红色钒前驱体溶液（Vv);其中，质量浓度为10%的 双氧水溶液采用10. 88mL质量浓度为30%的H202溶液和21. 76mL去离子水混合而得；
[0048] 2)量取5mL的钒前驱体溶液加入烧杯中，然后加入15mL的乙二醇（EG)和20mL的 去离子水，最后加入3mmol的（NH4)2S04，电磁搅拌lOmin混勾溶液（溶液的pH为2. 5);
[0049] 3)搅拌结束后，将溶液转移至水热反应釜，密封后放入干燥箱中200°C水热反应 24h，反应结束后空冷至室温；
[0050] 4)离心分离反应釜底部生成的黑色沉淀，并用去离子水和无水乙醇先后离心洗涤 各3遍，以除去可能残留的杂质，于80°C干燥12h，即得海胆状钒基纳米电极材料。
[0051] 对实施例2制得的海胆状钒基纳米电极材料进行扫描电镜观察，如图7所示，在实 施例2的合成条件下仍可以合成"刺球"状的产物，但是产物的均匀性有所降低，纳米棒的 长度明显变小，同时分散性变差。
[0052] 二、对制得的海胆状钒基纳米电极材料进行电化学测试，试验步骤如下：
[0053] 1)对集流体泡沫镍进行预处理，包括切割成1. 5cmX1. 0cm大小、用去离子水与乙 醇超声清洗、干燥与称重；
[0054] 2)将制得的海胆状钒基纳米电极材料进行研磨，并过300目筛；将活性物质（过 筛后的海胆状钒基纳米电极材料）、乙炔黑和聚偏二氟乙烯按70 :20 :10的重量比混合，逐 滴添加NMP(N-甲基吡咯烷酮）润湿，并在玛瑙研钵中研磨成膏状浆料，将该混合浆料涂覆 在步骤1)预处理好的集流体上；
[0055] 3)在真空干燥箱中于100°C下真空干燥约12h，除去NMP(N-甲基吡咯烷酮），干燥