纳米带及其制备方法和应用_2

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3纳米带,容量还是远远的高于没有进行钠离子嵌 入的此03纳米带。
[0043] 本发明制备的钠离子预嵌入型M〇03纳米带的电化学性能测试是通过组装半电池, 采用扣式电池进行测试。恒流充放电测试表明,钠离子预嵌入型M〇03纳米带电极在500mA 电流密度下,首次放电比容量达233. 2mAg'如图7所示。在500mAg4电流密度下循 环150次后,容量保持率为53. 2%,性能比纯M〇03纳米带提升了很多。表明钠离子预嵌入 型M〇03纳米带材料具有显著提高的循环稳定性,是一种潜在的锂离子电池正极材料。
[0044] 实施例2 :
[0045] 钠离子预嵌入型M〇03纳米带的制备方法,包括有以下步骤:
[0046] 1)在40ml30%H202中缓慢加入4g钼粉,再加入适量去离子水,搅拌,得到橙色酸 溶液,然后置于70°C水浴锅内水浴4h;
[0047] 2)将步骤1)所得的溶液溶液移入100ml反应釜中,放入160°C烘箱里进行水热 6h,然后取出冷却至室温;
[0048] 3)将步骤2)所得的产物离心分离,用去离子水与乙醇反复洗绦,然后置于70°C烘 箱中烘干即得到此03纳米带;
[0049] 4)在适量去离子水中加入0. 36g步骤3)所得产物、0. 3gPEG4000和lmmolNaCl, 搅拌2h;
[0050] 5)将步骤4)所得溶液移入100ml反应釜中,放入180°C烘箱里进行水热3d,然后 取出冷却至室温;
[0051] 6)将步骤5)所得的产物离心分离后,用去离子水与乙醇反复洗涤,最后置于70°C 烘箱中烘干,即得到钠离子预嵌入型M〇03纳米带样品。
[0052] 将本实施例所获得的钠离子预嵌入型M〇03纳米带活性材料组装半电池,采用扣式 电池进行测试。恒流充放电测试表明,钠离子预嵌入型M〇03纳米带电极在500mA 电流 密度下,首次放电比容量达231. 5mAg'在500mAg4电流密度下循环150次后,容量保持 率为50. 4%,与实施例1基本一致。
[0053] 实施例3:
[0054] 钠离子预嵌入型M〇03纳米带的制备方法,包括有以下步骤:
[0055] 1)在40ml30%H202中缓慢加入4g钼粉,再加入适量去离子水,搅拌,得到橙色酸 溶液,然后置于70°C水浴锅内水浴4h;
[0056] 2)将步骤1)所得的溶液溶液移入100ml反应釜中,放入180°C烘箱里进行水热 6h,然后取出冷却至室温;
[0057] 3)将步骤2)所得的产物离心分离,用去离子水与乙醇反复洗涤,然后置于70°C烘 箱中烘干即得到此03纳米带;
[0058] 4)在适量去离子水中加入0. 36g步骤3)所得产物、0. 3gPEG4000和lmmolNaCl, 搅拌2h;
[0059] 5)将步骤4)所得溶液移入100ml反应釜中,放入200°C烘箱里进行水热2d,然后 取出冷却至室温;
[0060] 6)将步骤5)所得的产物离心分离后,用去离子水与乙醇反复洗涤,最后置于70°C 烘箱中烘干,即得到钠离子预嵌入型M〇03纳米带样品。
[0061] 将本实施例所获得的钠离子预嵌入型M〇03纳米带活性材料组装半电池,采用扣式 电池进行测试。恒流充放电测试表明,钠离子预嵌入型M〇03纳米带电极在500mA 电流 密度下,首次放电比容量达229. 2mAg'在500mAg4电流密度下循环150次后,容量保持 率为51. 3%,与实施例1相比,比容量稍低。
[0062] 实施例4:
[0063] 钠离子预嵌入型M〇03纳米带的制备方法,包括有以下步骤:
[0064] 1)在40ml30%H202中缓慢加入4g钼粉,再加入适量去离子水,搅拌,得到橙色酸 溶液,然后置于70°C水浴锅内水浴4h;
[0065] 2)将步骤1)所得的溶液溶液移入100ml反应釜中,放入180°C烘箱里进行水热 6h,然后取出冷却至室温;
[0066] 3)将步骤2)所得的产物离心分离,用去离子水与乙醇反复洗涤,然后置于70°C烘 箱中烘干即得到此03纳米带;
[0067] 4)在适量去离子水中加入0. 36g步骤3)所得产物、0. 3gPEG4000和lmmolNaCl, 搅拌2h;
[0068] 5)将步骤4)所得溶液移入100ml反应釜中,放入180°C烘箱里进行水热3d,然后 取出冷却至室温;
[0069] 6)将步骤5)所得的产物离心分离后,用去离子水与乙醇反复洗涤,最后置于70°C 烘箱中烘干,即得到钠离子预嵌入型此〇3纳米带。
[0070]将本实施例所获得的钠离子预嵌入型m〇o3纳米带活性材料组装半电池,采用扣式 电池进行测试。恒流充放电测试表明,钠离子预嵌入型M〇03纳米带电极在500mA 电流 密度下,首次放电比容量达231. 9mAg'在500mAg4电流密度下循环150次后,容量保持 率为50. 8%,与实施例1基本一致。
【主权项】
1. 钢离子预嵌入型MoO 3纳米带的制备方法,包括有W下步骤: 1) 在去离子水中加入0. 36g Mo化纳米带、0. 3g阳G4000和Immol化C1,揽拌; 2) 将步骤1)所得溶液移入反应蓋中,进行水热反应,然后取出冷却至室温; 3) 将步骤2)所得的产物离屯、分离后,用去离子水与己醇反复洗漆,最后置于烘箱中烘 干,即得到钢离子预嵌入型Mo化纳米带。
2. 根据权利要求1所述的钢离子预嵌入型MoO 3纳米带的制备方法,其特征在于所述的 Mo化纳米带的制备方法是; a) 在馬化中缓慢加入钢粉,再加入适量去离子水,揽拌,得到澄色酸溶液,然后置于水 浴锅内水浴; b) 将步骤a)所得的溶液移入反应蓋中,进行水热反应,然后取出冷却至室温; C)将步骤b)所得的产物离屯、分离,洗漆,然后置于烘箱中烘干即得到Mo化纳米带。
3. 根据权利要求2所述的钢离子预嵌入型MoO3纳米带的制备方法,其特征在于步骤a) 水浴温度为70-80°C,水浴时间4-化。
4. 根据权利要求2所述的钢离子预嵌入型M〇03纳米带的制备方法,其特征在于步骤 b)所述的水热反应温度为160-180°C,反应时间为4-化。
5. 根据权利要求1所述的钢离子预嵌入型MoO3纳米带的制备方法,其特征在于步骤2) 所述的水热反应温度为160-180°C,反应时间为2-3d。
6. 权利要求1-5任意制备方法所得的钢离子预嵌入型MoO 3纳米带,所述的MoO 3纳米 带宽度为180-200皿,长度为5-10微米。
7. 权利要求6所述的钢离子预嵌入型MoO 3纳米带结构材料作为裡离子电池正极活性 材料的应用。
【专利摘要】本发明涉及钠离子预嵌入型MoO3纳米带材料结构及其制备方法,该纳米带可作为锂离子电池正极活性材料,包括有以下步骤:1)在去离子水中加入MoO3纳米带、PEG4000和NaCl,搅拌;2)所得溶液移入反应釜中,进行水热反应,然后取出冷却至室温;3)所得的产物离心分离后,用去离子水与乙醇反复洗涤,最后置于烘箱中烘干,即得到钠离子预嵌入型MoO3纳米带。本发明的有益效果是:采用在层间预嵌入钠离子,这样避免了循环初期容量的大幅衰减,使MoO3的电化学性能得到改善,不仅提高了材料电导率,而且还有效地改善电极材料的循环稳定性,使其成为锂离子电池的潜在应用材料,符合绿色化学的要求,利于市场化推广。
【IPC分类】H01M4-48, B82Y40-00, B82Y30-00
【公开号】CN104659351
【申请号】CN201510069866
【发明人】麦立强, 王蕾, 董轶凡, 徐小明
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月10日
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