本發(fā)明涉及一種新型鋰離子電池負(fù)極材料和納米材料的制備方法，特別涉及一種三元氧化物NiV3O8納米線鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法，屬于納米材料領(lǐng)域和電化學(xué)新型材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
鋰離子電池是繼鎳鎘電池、鎳氫電池之后的第三代小型蓄電池，具有工作電壓高，比容量高，比功率大，充放電電位曲線平穩(wěn)，循環(huán)壽命長，無記憶效應(yīng)，自放電小，環(huán)境友好等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于筆記本電腦，手機等移動便攜設(shè)備。不僅如此，鋰離子電池也被視為是未來電動交通工具的理想電源。未來鋰離子電池的研究方向主要集中在進一步提高電池的比能量及比功率，而研發(fā)高比能量、高功率鋰離子電池的關(guān)鍵在于設(shè)計并制備出高容量、高倍率性能的電極材料。目前，正極材料一般是含鋰過渡族金屬氧化物（LiCoO2,LiFePO4，LiMn2O4,LiN1-y-zMnyCozOz等），現(xiàn)有正極材料的特點是充放電電位較高，循環(huán)性能較穩(wěn)定，但比容量偏低。在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上大幅度提高正極材料比容量的可能性并不大，進一步提高鋰離子電池容量只能依賴對負(fù)極材料容量的大幅提高。傳統(tǒng)的石墨負(fù)極材料理論容量較低，且密度較低，體積比容量低，因而研發(fā)新型高容量、高性能負(fù)極材料成為了提高鋰離子電池容量的有效途徑。三元化合物如ZnFe2O4,ZnSnO3,NiSnO3,Zn2Ti3O8,Li4Ti5O12,ZnV2O4,FeVO4等在鋰離子電池中顯示了潛在的應(yīng)用價值，受到廣泛關(guān)注。另外，材料的物理、化學(xué)性能與其形貌、結(jié)構(gòu)及尺寸有十分緊密的關(guān)系。因此，發(fā)展簡單方法制備具有特殊形貌和結(jié)構(gòu)的新型三元化合物納米材料并研究其電化學(xué)性能具有重要的意義。到目前為止，關(guān)于NiV3O8納米線的制備及電化學(xué)性能研究尚未見報道?；谝陨媳尘?，本專利發(fā)明一種制備NiV3O8納米線的新方法，以其作為鋰離子電池負(fù)極顯示了較好的循環(huán)性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于以醋酸鎳、五氧化二釩、葡萄糖為前軀體，通過水熱及高溫?zé)Y(jié)制備鋰離子電池NiV3O8納米線負(fù)極材料。其原理就是利用水熱反應(yīng)制備出中間相產(chǎn)物，然后利用高溫加熱提供反應(yīng)能量，使中間相產(chǎn)物逐漸發(fā)生固相反應(yīng)，最終得到結(jié)晶性能良好的NiV3O8納米線。本發(fā)明所涉及的NiV3O8合成原料為醋酸鎳、五氧化二釩、葡萄糖。材料制備過程中，先將醋酸鎳，五氧化二釩和葡萄糖按摩爾比2：3：1稱取，放置于燒杯中加適量蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?，然后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于120℃~180℃反應(yīng)10~48小時。將反應(yīng)產(chǎn)物離心、烘干，并在空氣下400℃下燒結(jié)1~10小時，自然冷卻可得到NiV3O8納米線樣品。本發(fā)明所涉及的NiV3O8負(fù)極材料及制備方法具有以下幾個顯著的特點：（1）本發(fā)明利用了葡萄糖的還原性將五氧化二釩還原并保持高活性，進而與鎳離子結(jié)合得到中間相產(chǎn)物，然后利用高溫?zé)Y(jié)方法促進中間相產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng)。（2）合成方法簡單，易于操作，材料制備成本低。（3）所得樣品為納米線，納米線長度為3-8μm，直徑為30~100nm。（4）所制備材料容量較高，在鋰離子電池中有潛在應(yīng)用。附圖說明：圖1實施例1所制備樣品的XRD圖譜。圖2實施例1所制備樣品的SEM圖。圖3實施例1所制備樣品的首次充、放電曲線(a)和循環(huán)性能圖(b)。圖4實施例2所制備樣品的XRD圖譜。圖5實施例3所制備樣品的XRD圖譜。具體實施方式：實施例1將醋酸鎳、五氧化二釩及葡萄糖按摩爾比2：3：1稱取，放置于燒杯中加適量蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?，轉(zhuǎn)移至水熱斧中在140℃下反應(yīng)24小時，將反應(yīng)產(chǎn)物離心清洗并轉(zhuǎn)移至至培養(yǎng)皿中烘干。將烘干產(chǎn)物放置于石英料舟中，并將石英舟移入高溫管式爐中，于400℃，空氣下煅燒5小時，自然冷卻可以得到NiV3O8樣品。結(jié)果表明，所制備的樣品經(jīng)XRD圖譜分析，位于15.5°,20.4°,21.7°,26.2°,31.1°,32.4°,33.4°,34.3°,41.3°和47.5°處的衍射峰和b-NiV3O8的(200),(211),(012),(310),(320),(222),(500),(130),(114)和(601)晶面對應(yīng)，與XRD卡片JCPDS，no.22-0455一致。所制備的樣品經(jīng)SEM表征，如圖2(a)所示，由大量納米線組成，納米線長度分布為3~8μm。由圖2(b)可見，納米線直徑分布為30~100nm。如圖3所示，以所制備的NiV3O8納米線作為鋰離子電池負(fù)極材料顯示其首次充、放電容量分別為839.3、1260.7mAh/g，40次循環(huán)之后充、放電容量分別為266.3、292.9mAh/g，表明其在鋰離子電池中有潛在的應(yīng)用價值。實施例2將醋酸鎳、五氧化二釩及葡萄糖按摩爾比2：3：1稱取，放置于燒杯中加適量蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?，轉(zhuǎn)移至水熱斧中在140℃下反應(yīng)24小時，將反應(yīng)產(chǎn)物離心清洗并轉(zhuǎn)移至至培養(yǎng)皿中烘干。將烘干產(chǎn)物放置于石英料舟中，并將石英舟移入高溫管式爐中，于300℃，空氣下煅燒5小時。經(jīng)XRD圖譜分析表明，如圖4所示，所得樣品為VO2。實施例3將醋酸鎳、五氧化二釩及葡萄糖按摩爾比2：3：1稱取，放置于燒杯中加適量蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?，轉(zhuǎn)移至水熱斧中在140℃下反應(yīng)24小時，將反應(yīng)產(chǎn)物離心清洗并轉(zhuǎn)移至至培養(yǎng)皿中烘干。將烘干產(chǎn)物放置于石英料舟中，并將石英舟移入高溫管式爐中，于500℃，空氣下煅燒5小時。經(jīng)XRD圖譜分析表明，如圖5所示，所得樣品為V2O5和Ni2V2O7混合物。