一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法及其应用

1.本发明涉及镁离子电池技术领域，具体涉及一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法及其应用。


背景技术：

2.化学燃料的燃烧导致了严重的环境问题，这激发了人们对于高效和绿色能源利用技术的开发。其中，可充电锂离子电池已被广泛应用于便携式消费电子产品中。然而，由于锂资源匮乏、能量密度、循环寿命和安全性的限制阻碍了锂电在市场上的进一步发展。镁离子电池(rmbs)由于镁资源储量丰富、安全性高和体积容量高等优势被认为是最有希望替代锂用于电化学储能装置的候选储能系统之一。镁离子电池的主要挑战来自于电极阴离子与二价mg
2+
的高电荷半径导致的缓慢固态扩散动力学。因此，开发高性能的正极材料是实现可在充镁离子电池的关键。
3.钒氧化物是一种重要的钒基材料，具有成本低廉、易于合成、绿色无污染和能量密度高等优点，已被广泛应用于储能领域。如专利cn115216649a公开了一种利用废钒钛基scr催化剂制备二氧化钒锌离子电池正极材料的方法，该发明制备的二氧化钒正极材料具有良好的储锌性能，在0.1a g-1
的电流密度下可输出204mah g-1
的比容量。专利cn110078121a公开了一种高温煅烧法制备五氧化二钒纳米花镁离子电池正极材料的方法，该发明方法制备的电极材料的初始放电比容量为120mah g-1
，经60次循环其容量保持率仅为70％。以上虽然展示出现有技术制备得到的钒氧化物正极材料在储能方面的可行性，但是，钒氧化物正极材料仍具有固态扩散动力学缓慢和电化学循环稳定性能差的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法及其应用，通过设计一维纳米带的形貌可加快镁离子的扩散速率，且利用轴向传输的各向异性，使嵌入镁离子的应力分布更广，增强其循环稳定性，以解决现有技术制备得到的钒氧化物正极材料固态扩散动力学缓慢和循环稳定性差的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，具体包括如下步骤：
7.步骤1：将五氧化二钒加入水中，强力搅拌混合均匀后，得到溶液a；溶液a中五氧化二钒的摩尔浓度为0.05～0.3mol/l；
8.步骤2：向溶液a中加入过氧化氢，得到溶液b，持续搅拌溶液b反应至五氧化二钒完全热解；溶液b中过氧化氢的摩尔浓度为0.4～0.8mol/l；
9.步骤3：待溶液b中的五氧化二钒完全热解后，加入无水乙醇并搅拌混合均匀，得到溶液c；溶液c中的无水乙醇的摩尔浓度为0.25～1.5mol/l；
10.步骤4：将溶液c转移至反应釜中，在180℃～220℃条件下保温24～60h，自然冷却至室温后得到反应产物；
11.步骤5：对步骤4得到的反应产物进行过滤，并用去离子水和无水乙醇反复多次清洗后，干燥处理，得到v3o7·
nh2o产物。
12.优选地，在步骤1中，溶液a中五氧化二钒的摩尔浓度为0.1～0.2mol/l。
13.优选地，在溶液b反应体系中，过氧化氢的摩尔浓度为0.53～0.67mol/l。
14.优选地，在溶液c反应体系中，无水乙醇的摩尔浓度为0.75～1.25mol/l。
15.优选地，在步骤4中，反应温度为200℃。
16.优选地，在步骤4中，反应时间为48h。
17.优选地，在步骤5中，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次；所述干燥处理的温度为60～80℃，干燥时间为8～12h。
18.本发明提供了一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的应用，上述制备方法制备得到的正极材料用于锂离子电池、钠离子电池、钙离子电池和锌离子电池的制备。
19.优选地，所述正极材料用于水系镁离子电池的制备。
20.优选地，所述电池包括扣式对称电池、扣式非对称电池、对称式软包电池、非对称软包电池；其中，电池电极片为v3o7·
nh2o和/或预镁化的v3o7·
nh2o(mg
xv3
o7·
nh2o)的一种或两种。具体优选为，按照如下组装方式：v3o7·
nh2o//v3o7·
nh2o，v3o7·
nh2o//mg
xv3
o7·
nh2o，mg
xv3
o7·
nh2o//mg
xv3
o7·
nh2o中的任意一种均可。所述电池采用的电解液中，溶质为mgcl2、mg(no3)2、mg(cf3so3)2其中的一种或多种。溶剂优选为聚乙二醇水溶液，且聚乙二醇和水的体积比为1:1，但不局限于此。隔膜优选为玻璃纤维，但不局限于玻璃纤维。预镁化的v3o7·
nh2o(mg
xv3
o7·
nh2o)通过如下步骤获得：以v3o7·
nh2o为正极，石墨、硬碳、石墨烯和活性炭中的一种或多种混合材料为负极，组装成电池后进行一次充电、一次放电、再进行一次充电后，使镁离子嵌入到水合氧化钒(v3o7·
nh2o)材料中，从而获得预镁化的v3o7·
nh2o(mg
xv3
o7·
nh2o)。其中，采用恒电流进行充放电，充放电的电压为-1～1.2v，电流密度为0.01～1.00a
·
g-1
。电解液可选聚乙二醇水溶液，该聚乙二醇水溶液中聚乙二醇和水的体积比为1:1，mg(cf3so3)2的用量为2m。
21.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22.1、本发明针对现有技术上存在的问题，对水合氧化钒(v3o7·
nh2o)镁离子电池正极材料的制备方法进行了改进，使制备得到的v3o7·
nh2o产物中的v3o7层由[vo5]三角双锥体和[vo6]八面体通过氧原子共享边和共享角连接而成，v3o7层间由氢键连接，保证了其较大的层间距()，该电极层间的结构水是通过氢键连接于钒氧层的氧原子上的，这些特殊氢键的存在可以适当的缓冲由金属离子插入或脱出v3o7·
nh2o电极时引起的膨胀和收缩，增强电极材料的结构稳定性，进一步提高电池的循环寿命。
[0023]
2、本发明所述方法制备得到的水合氧化钒(v3o7·
nh2o)镁离子电池正极材料具有典型的纳米纤维特征，可以提供更多的氧化还原活性位点，v
5+
/v
4+
的混合价态可以优化电子传导率，且纳米结构可以大大缩短mg
2+
的扩散路径，加快mg
2+
的扩散动力学。
[0024]
3、采用本发明所述方法制备的水合氧化钒为镁离子电池电极材料，2m mg(cf3so3)2(peg:h2o＝1:1)为电解液组装对称全电池，在0.05a g-1
时可展现出了137mah g-1
的初始可逆比容量，当电流密度增加至4a g-1
时，仍可输出45mah g-1
的比容量，容量保持率为33％，表现出优异的倍率性能；此外，v3o7·
nh2o电极具有超长的的循环寿命(4ag-1
下11000次循环后容量保持率为60％)，库伦效率稳定在100％，展现出了出色的电化学性能；
同时，也使得以本发明所述正极材料为基础，组装出的电池也具有优异的电化学性能。
[0025]
4、本发明所述方法采用简单的一锅水热法，可一步合成尺寸和形貌均一的水合氧化钒纳米带，具有优异的容量和倍率性能，材料制备工艺简单，原料来源丰富且价格低廉，具有很好的工业化应用前景。
附图说明
[0026]
图1为实例1制备的v3o7·
nh2o样品的xrd分析图。
[0027]
图2为实例1制备的v3o7·
nh2o样品的tga分析图。
[0028]
图3a～3c为实施例1制备的v3o7·
nh2o的扫描电镜图；图3d为实施例1制备的v3o7·
nh2o的tem图像；图3e为实施例1制备的v3o7·
nh2o放大后的tem图像；图3f为实施例1制备的v3o7·
nh2o纳米纤维的stem-eds图。
[0029]
图4为三电极体系扫描速率为1mv s-1
时v3o7·
nh2o电极前10圈的循环伏安曲线。
[0030]
图5为三电极体系电流密度为0.05～10ag-1
的倍率性能图。
[0031]
图6为两电极体系电流密度为0.05-4a
·
g-1
的恒电流充放电曲线图。
[0032]
图7为两电极体系恒定电流密度为4a
·
g-1
的循环稳定性测试图。
具体实施方式
[0033]
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0034]
一、实施例和对比例
[0035]
实施例1
[0036]
本实例v3o7·
nh2o的制备方法，包括如下步骤：
[0037]
(1)将五氧化二钒(v2o5，1.82g)加入至70ml去离子水中，强力混合搅拌均匀，记为溶液a；
[0038]
(2)在溶液a中加入5ml的30％过氧化氢溶液，持续磁力搅拌5h，记为溶液b；
[0039]
(3)向溶液b中加入5ml无水乙醇，搅拌10min混合均匀，记为溶液c；
[0040]
(4)将溶液c转移至100ml的聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，并将其置于180℃的鼓风干燥箱中保温48h。
[0041]
(5)待反应结束后冷却至室温，用去离子水和无水乙醇反复清洗3次，在80℃的真空干燥箱中干燥处理12h，即得到v3o7·
nh2o粉末样品。
[0042]
实施例2
[0043]
本实例v3o7·
nh2o的制备方法，包括如下步骤：
[0044]
(1)将五氧化二钒(v2o5，1.82g)加入至70ml去离子水中，强力混合搅拌均匀，记为溶液a；
[0045]
(2)在溶液a中加入3ml的30％过氧化氢溶液，持续磁力搅拌5h，记为溶液b；
[0046]
(3)向溶液b中加入1ml无水乙醇，搅拌10min混合均匀，记为溶液c；
[0047]
(4)将溶液c转移至100ml的聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，并将其置于180℃的鼓风干燥箱中保温48h。
[0048]
(5)待反应结束后冷却至室温，用去离子水和无水乙醇反复清洗3次，在80℃的真空干燥箱中干燥处理12h，即得到v3o7·
nh2o粉末样品。
[0049]
实施例3
[0050]
本实例v3o7·
nh2o的制备方法，包括如下步骤：
[0051]
(1)将五氧化二钒(v2o5，1.82g)加入至70ml去离子水中，强力混合搅拌均匀，记为溶液a；
[0052]
(2)在溶液a中加入6ml的30％过氧化氢溶液，持续磁力搅拌5h，记为溶液b；
[0053]
(3)向溶液b中加入2ml无水乙醇，搅拌10min混合均匀，记为溶液c；
[0054]
(4)将溶液c转移至100ml的聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，并将其置于200℃的鼓风干燥箱中保温48h。
[0055]
(5)待反应结束后冷却至室温，用去离子水和无水
[0056]
乙醇反复清洗3次，在80℃的真空干燥箱中干燥处理12h，即得到v3o7·
nh2o粉末样品。
[0057]
实施例4
[0058]
本实例v3o7·
nh2o的制备方法，包括如下步骤：
[0059]
(1)将五氧化二钒(v2o5，0.91g)加入至70ml去离子水中，强力混合搅拌均匀，记为溶液a；
[0060]
(2)在溶液a中加入3ml的30％过氧化氢溶液，持续磁力搅拌5h，记为溶液b；
[0061]
(3)向溶液b中加入1ml无水乙醇，搅拌10min混合均匀，记为溶液c；
[0062]
(4)将溶液c转移至100ml的聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，并将其置于180℃的鼓风干燥箱中保温48h。
[0063]
(5)待反应结束后冷却至室温，用去离子水和无水乙醇反复清洗3次，在80℃的真空干燥箱中干燥处理12h，即得到v3o7·
nh2o粉末样品。
[0064]
实施例5～8
[0065]
本实施例v3o7·
nh2o的制备方法和实施例1相同，不同点在于，反应时间分别为24h、36h、42h和60h。
[0066]
对比例1
[0067]
对比例1为现有技术制备的钒氧化物，具体制备方法如下：
[0068]
(1)将6mmol偏钒酸铵、15mmol草酸和0.5g十六烷基三甲基溴化铵溶于15ml去离子水和45ml乙二醇混合溶液中，通过磁力搅拌均匀混合后，将混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中；
[0069]
(2)将密封的反应釜转移至烘箱中，在180℃下保温24h，得到反应产物，将产物过滤，经过无水乙醇和去离子水反复洗涤后放入真空干燥箱，在60℃下干燥10h，得到钒氧化物前驱体；
[0070]
(3)将步骤(2)中得到的钒氧化物前驱体置于马弗炉中，以4℃/min的升温速率加热至450℃，保温2h后随炉冷却至室温，得到五氧化二钒正极材料。
[0071]
对比例2
[0072]
对比例2为现有技术制备的钒氧化物，具体制备方法如下：
[0073]
(1)将2mmol偏钒酸铵溶于70ml去离子水中，在室温下搅拌30min，记为溶液a；
[0074]
(2)向溶液a中加入1ml 12.27mol/l的盐酸，并搅拌10min得到橙黄色溶液，记为溶液b；
[0075]
(3)将3mmol乙酸锰溶于10ml去离子水中，超声至溶解，记为溶液c；
[0076]
(4)将溶液c逐滴加入至溶液b中，在常温下搅拌混合，得到黄色透明液体；
[0077]
(5)将步骤(4)得到的黄色透明溶液转移至80ml反应釜中，在200℃下反应72h，去除反应釜自然冷却至室温，经过过滤、洗涤和干燥的步骤，最终得到锰钒氧化物(mn
0.04v2
o5·
1.17h2o)纳米带。
[0078]
二、对实施例制备得到的产物进行结构表征
[0079]
(1)xrd表征
[0080]
图1为实施例1制备的v3o7·
nh2o的xrd分析图，样品的所有衍射峰均可索引至正交晶系的v3o7·
nh2o(jcpds no.85-2401)，这表明所制备的产物具有v3o7·
nh2o的结构骨架。根据(200)晶面计算了该样品的层间距为较大的层间距有利于mg
2+
的扩散。
[0081]
(2)tga表征
[0082]
图2为实施例1制备的v3o7·
nh2o的tga分析图，进一步确定了v3o7·
nh2o样品中的结构水含量。由图可知，在210～606℃区间内的11.38％重量归因于样品中结晶水的失去，对用于v3o7·
nh2o样品中1.9个结晶水。因此，可以确定样品的化学式为v3o7·
1.9h2o。
[0083]
将实施例2～7制备的v3o7·
nh2o按照以上相同的方法进行检测，结果与实施例1的结果基本一致。
[0084]
(4)sem和tem表征
[0085]
图3(a-c)为实施例1制备的v3o7·
nh2o的扫描电镜图，由图可以看出，本发明制备的具有典型的一维纳米特征，纳米带的直径约为100～300nm，长度为数十微米。纳米结构可以暴露出更多的反应活性位点，且可以大大缩短mg
2+
的扩散路径，为嵌入的mg
2+
提供快速扩散动力学，提高电极材料的容量和倍率性能。图3(d)为v3o7·
nh2o样品的tem图像，进一步证明了v3o7·
nh2o的纳米纤维结构，直径为180nm左右，与sem的结果一致；图3(e)显示出了明显的晶面条纹，间距为0.845nm，对应于晶体的(200)晶面。图3(f)为v3o7·
nh2o纳米纤维的stem-eds图，可以看出样品中的v和o元素是均匀分布的。
[0086]
三、制备得到的产物电化学性能测试
[0087]
将实施例1中合成的v3o7·
nh2o活性物质、导电剂乙炔黑和粘接剂聚偏二氟乙烯(pvdf)按照质量比7:2:1加入到n-甲基吡咯烷酮(nmp)溶液中，研磨搅拌成均匀的浆料，并使用刷子将其均匀的涂抹于1
×
1.5cm长方形的碳布电极上，涂覆面积为1cm2，然后在80℃的真空干燥箱中干燥过夜，得到镁离子电池正极极片，其活性物质负载量为2mg cm-2
。
[0088]
本发明的电化学性能测试将采用传统的三电极体系，以v3o7·
nh2o电极为正极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极(sce)作为参比电极，2m mg(cf3so3)2水溶液为电解液对v3o7·
nh2o正极材料进行电化学性能测试。在扣式两电极体系中，以预镁化v3o7·
nh2o(mg
xv3
o7·
nh2o)为电极片，聚乙二醇(peg):h2o＝1:1为溶剂的2m mg(cf3so3)2溶液为电解液，玻璃纤维滤纸为隔膜组装了对称电池。其中mg
xv3
o7·
nh2o是通过以v3o7·
nh2o为正极，石墨、硬碳、石墨烯和活性炭中的一种或多种混合材料为负极，2m mg(cf3so3)2溶液为电解液，玻璃纤维滤纸为隔膜组装成扣电进行预镁化处理得到的。预镁化处理具体为：进行一次充电、一次放电、再进行一次充电。采用恒电流进行充放电，充放电的电压为-1～1.2v，电流密度为0.01～1.00a
·
g-1
。进一步对mg
xv3
o7·
nh2o电极材料组装成的器件测试了电化学性能。三电极测试均使用电化学工作站(chi660e)进行循环伏安(cv)、恒电流充放电(gcd)测试；两电极在
多通道电池测试仪(新威，ct4008a)上进行了恒电流充放电(gcd)和长循环测试。
[0089]
(1)循环伏安曲线-三电极
[0090]
图4显示了v3o7·
nh2o电极在电流密度为1mv s-1
时，电压范围为-0.8～0.9v(vs.sce)前10圈的循环伏安图(cv曲线)。在经过第一个非对称循环后cv曲线中显示出两对明显的的氧化还原峰，这表明mg
2+
的嵌入是分步进行的。在随后的循环中可以看到mg
2+
的嵌入和脱出逐渐趋向于可逆，且cv曲线保持着相似的形状和电压位置，展示出了良好的电化学可逆性。其电化学反应式如下：
[0091]v3
o7·
nh2o + xmg
2+ + xe
‑ ＝ mg
xv3
o7·
nh2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0092]v3
o7·
nh2o的层间结晶水是利用氢键连接的，可有效抵抗充放电过程中引起结构的膨胀/收缩，加快mg
2+
的传输动力学式，式(1)中的x表示嵌入v3o7·
nh2o的镁离子的摩尔数。
[0093]
(2)恒电流充放电-三电极
[0094]
图5为v3o7·
nh2o电极材料在不同电流密度(0.05～10ag-1
)下的倍率性能图。可以看出，当电流密度为0.05ag-1
的时候，其初始可逆比容量为225mah g-1
。值得注意的是，当电流密度增加至10ag-1
时，v3o7·
nh2o电极的可逆放电比容量仍高达70mah g-1
，是0.05ag-1
下的31％；当电流密度重新恢复至0.05ag-1
的时候，其容量可立即恢复至212mah g-1
，展现出了优异的倍率性能。对比例1合成的五氧化二钒作为镁离子电池正极材料时，在0.05ag-1时，其可逆放电比容量仅为120mah g-1
；对比例2合成的锰钒氧化物作为镁离子电池正极材料时，在0.05ag-1
时，其可逆放电比容量为145mah g-1
；当电流密度增加至4ag-1
时，放电比容量衰减至约40mah g-1
。因此，对比例1和对比例2在不同电流密度下，可逆放电比容量都远低于实施例1，本发明制备的镁离子预插层水合氧化钒正极材料具有更优异的比容量和倍率性能。
[0095]
(3)恒电流充放电曲线
[0096]
图6为mg
xv3
o7·
nh2o//mg
xv3
o7·
nh2o对称全电池在2m mg(cf3so3)2(peg:h2o＝1:1)电解液中，不同电流密度下的恒电流充放电曲线(gcd)。可以看出，在恒流充放电条件下，对称电池近似线性的响应意味着未发生相变，充放电仅为mg
2+
的嵌入和脱嵌的结果，其赝电容特性使其具有较高的倍率性能。如图6所示，在电流密度为0.05、0.3和0.8ag-1
时，v3o7·
nh2o//v3o7·
nh2o的可逆容量分别为137、87和68mah g-1
，当电流密度达到4a g-1
时，可逆容量保持在45mah g-1
，容量保持率为33％，表明镁离子在该材料的插入和脱出具有良好可逆性、电极材料在充放电过程中具有良好的结构稳定性。
[0097]
(4)循环稳定性测试-两电极
[0098]
将v3o7·
nh2o//v3o7·
nh2o对称全电池在4a g-1
的电流密度、电压窗口为0～2v进行恒电流充放电循环11000次，测试其稳定性。图7为不同循环次数下的比容量和库伦效率，经过6500次循环后容量保持率为83％，且在11000次循环后容量的保持率仍具有60％，整个过程中其库伦效率始终稳定在100％，说明本发明制备的v3o7·
nh2o作为电极材料具有较好的循环稳定性，镁离子在v3o7·
nh2o结构中的插入和脱出是高度可逆的，这得益于v3o7·
nh2o结构中大的层间距和层间氢键的存在。
[0099]
本发明采用简单的一锅水热法，可一步合成具有典型纳米纤维特征的水合氧化钒纳米带镁离子电池正极材料，制备工艺简单且原料成本低廉。组装的对称扣式电池具有优
异的电化学储镁性能，主要包括高的可逆容量(电流密度为0.05a g-1
时，比容量为137mah g-1
)和倍率性能(电流密度增大至4a g-1
时，仍可输出45mah g-1
的比容量)。具有超长的循环寿命(4a g-1
时经过11000次循环后容量保持率为60％)，库伦效率始终稳定在100％。该发明可解决现有储镁技术上存在的扩散动力学缓慢的难题，同时，还解决了镁离子电池充放电过程中结构稳定性差的技术瓶颈，因此水合氧化钒纳米带是一种潜在的且电化学性能优异的镁离子电池正极材料。
[0100]
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：将五氧化二钒加入水中，强力搅拌混合均匀后，得到溶液a；溶液a中五氧化二钒的摩尔浓度为0.05～0.3mol/l；步骤2：向溶液a中加入过氧化氢，得到溶液b，持续搅拌溶液b反应至五氧化二钒完全热解；溶液b中过氧化氢的摩尔浓度为0.4～0.8mol/l；步骤3：待溶液b中的五氧化二钒完全热解后，加入无水乙醇并搅拌混合均匀，得到溶液c；溶液c中的无水乙醇的摩尔浓度为0.25～1.5mol/l；步骤4：将溶液c转移至反应釜中，在180℃～220℃条件下保温24～60h，自然冷却至室温后得到反应产物；步骤5：对步骤4得到的反应产物进行过滤，并用去离子水和无水乙醇反复多次清洗后，干燥处理，得到v3o7·
nh2o。2.根据权利要求1所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，溶液a中五氧化二钒的摩尔浓度为0.1～0.2mol/l。3.根据权利要求1所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，其特征在于，在溶液b反应体系中，过氧化氢的摩尔浓度为0.53～0.67mol/l。4.根据权利要求1所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，其特征在于，在溶液c反应体系中，无水乙醇的摩尔浓度为0.75～1.25mol/l。5.根据权利要求1所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤4中，反应温度为200℃。6.根据权利要求1所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤4中，反应时间为48h。7.根据权利要求1所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤5中，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次；所述干燥处理的温度为60～80℃，干燥时间为8～12h。8.一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的应用，其特征在于，权利要求1～7任一所述制备方法制备得到的正极材料用于锂离子电池、钠离子电池、钙离子电池和锌离子电池的制备。9.根据权利要求8所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的应用，其特征在于，所述正极材料用于水系镁离子电池的制备。10.根据权利要求9所述镁离子电池水合氧化钒正极材料的应用，其特征在于，所述电池中，电池电极片为v3o7·
nh2o和/或预镁化的v3o7·
nh2o(mg
xv3
o7·
nh2o)的一种或两种。

技术总结
本发明公开了一种镁离子电池水合氧化钒正极材料的制备方法及其应用，具体包括如下步骤：步骤1：将五氧化二钒加入水中，强力搅拌混合均匀后，得到溶液A；步骤2：向溶液A中加入过氧化氢，得到溶液B，持续搅拌溶液B反应至五氧化二钒完全热解；步骤3：待溶液B中的五氧化二钒完全热解后，加入无水乙醇并搅拌混合均匀，得到溶液C；步骤4：将溶液C转移至反应釜中进行水热反应，自然冷却至室温后得到反应产物；步骤5：对反应产物进行过滤、多次清洗和干燥处理，得到V3O7·


技术研发人员：李鸿乂 马秀芬 汪金安 刘洪禹 刁江 岳继礼 谭双双 黄光胜 王敬丰 潘复生
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/6