背景技術(shù)：
：高性能鋰離子電池是一種安全可靠的儲(chǔ)能器件，其在動(dòng)力汽車、移動(dòng)通訊、儀器設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。其中，釩酸鋰Li₃VO₄因擁有特殊分子結(jié)構(gòu)作為性能優(yōu)異的鋰離子導(dǎo)體基質(zhì)材料被重點(diǎn)研究。

目前，國(guó)內(nèi)外科研工作者探索出了有效方法制備Li₃VO₄材料，如球磨法(Shao，G.Q.；Gan，L.；Ma，Y.；Li，H.Q.；Zhai，T.Y.J.Mater.Chem.A 2015，3(21)，11253.)、超聲噴霧熱解法(Kim，W.T.；Min，B.K.；Choi，H.C.；Lee，Y.J.；Jeong，Y.U.J.Electrochem.Soc.2014，161(9)，A1302.)、氣溶膠法(Ni，S.B.；Zhang，J.C.；Lv，X.H.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.J.Power Sources 2015，291，95；Tartaj，P.；Amarilla，J.M；Vazquez-Santos，M.B.Chem.Mater.2016，28(3)，986.)、自模板法(Li，Q.D.；Wei，Q.L.；Wang，Q.Q.；Luo，W.；An，Q.Y.；Xu，Y.A.；Niu，C.J.；Tang，C.J.；Mai，L.Q.J.Mater.Chem.A 2015，3(37)，18839.)、冷凍干燥法(Zhao，D.；Cao，M.H.ACS Appl.Mater.Interfaces 2015，7(45)，25084.)、配位電化學(xué)重構(gòu)法(Ni，S.B.；Zhang，J.C.；Ma，J.J.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.；Li，X.M.；Zeng，H.B.Adv.Mater.Interfaces 2016，3(1)，1500340.)、水(溶劑)熱合成(Zhang，P.F.；Zhao，L.Z.；An，Q.Y.；Wei，Q.L.；Zhou，L.；Wei，X.J.；Sheng，J.Z.；Mai，L.Q.Small 2016，12(8)，1082；Ni，S.B.；Lv，X.H.；Ma，J.J.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.J.Power Sources 2014，248，122；Ni，S.B.；Lv，X.H.；Ma，J.J.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.Electrochem.Acta 2014，130，800；Ni，S.B.；Zhang，J.C.；Ma，J.J.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.J.Power Sources 2015，296，377；Li，Q.D.；Sheng，J.Z.；Wei，Q.L.；An，Q.Y.；Wei，X.J.；Zhang，P.F.；Mai，L.Q.Nanoscale 2014，6(19)，11072；Liu，J.；Lu，P.J.；Liang，S.；Liu，J.；Wang，W.；Lei，M.；Tang，S.；Yang，Q.Nano Energy 2015，12，709；Shi，Y.；Gao，J.；H.D.；Li，H.J.；Liu，H.K.；Wexler，D.；Wang，J.Z.；Wu，Y.P.Chem.Eur.J.2014，20(19)，5608；Shi，Y.；Wang，J.Z.；Chou，S.L.；Wexler，D.；Li，H.J.；Ozawa，K.；Liu，H.K.；Wu，Y.P.Nano Lett.2013，13(10)，4715.)、高溫固相煅燒(Li，Q.D.；Wei，Q.L.；Sheng，J.Z.；Yan，M.Y.；Zhou，L.；Luo，W.；Sun，R.M.；Mai，L.Q.Adv.Sci.2015，2(12)，1500284；Chen，L.；Jiang，X.L.；Wang，N.N.；Yue，J.；Qian，Y.T.；Yang，J.Adv.Sci.2015，2(9)，1500090；Liang，Z.Y.；Lin，Z.P.；Zhao，Y.M.；Dong，Y.Z.；Kuang，Q.；Lin，X.H.；Liu，X.D.；Yan，D.L.J.Power Sources 2015，274，345；Huang，K.；Ling，Q.N.；Huang，C.H.；Bi，K.；Wang，W.J.；Yang，T.Z.；Lu，Y.K.；Liu，J.；Zhang，R.；Fan，D.Y.；Wang，Y.G.；Lei，M.J.Alloys Compd.2015，646，837；Dong，B.；Jarkaneh，R.；Hull，S.；Reeves-McLaren，N.；Biendicho，J.J.；West，A.R.J.Mater.Chem.A 2016，4(4)，1408；Zhang，C.K.；Song，H.Q.；Liu，C.F.；Liu，Y.G.；Zhang，C.P.；Nan，X.H.；Cao，G.Z.Adv.Funct.Mater.2015，25(23)，3497；Li，H.Q.；Liu，X.Z.；Zhai，T.Y.；Li，D.；Zhou，H.S.Adv.Energy Mater.2013，3，428；Ni，S.B.；Zhang，J.C.；Ma，J.J.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.J.Mater.Chem.A 2015，3(35)，17951；Liang，Z.Y.；Zhao，Y.M.；Dong，Y.Z.；Kuang，Q.；Lin，X.H.；Liu，X.D.；Yan，D.L.J.Electroanal.Chem.2015，745，1.)、溶膠-凝膠法(Zhang，J.C.；Ni，S.B.；Ma，J.J.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.J.Power Sources 2016，301，41；Zhang，C.K.；Liu，C.F.；Nan，X.H.；Song，H.Q.；Liu，Y.G.；Zhang，C.P.；Cao，G.Z.ACS Appl.Mater.Interfaces 2016，8(1)，680；Du，C.Q.；Wu，J.W.；Liu，J.；Yang，M.；Xu，Q.；Tang，Z.Y.；Zhang，X.H.Electrochim.Acta 2015，152，473；Hu，S.；Song，Y.F.；Yuan，S.Y.；Liu，H.M.；Xu，Q.J.；Wang，Y.G.；Wang，C.X.；Xia，Y.Y.J.Power Sources 2016，303，333；Ni，S.B.；Lv，X.H.；Zhang，J.C.；Ma，J.J.；Yang，X.L.；Zhang，L.L.Electrochem.Acta2014，145，327；Jian，Z.L.；Zheng，M.B.；Liang，Y.L.；Zhang，X.X.；Gheytani，S.；Lan，Y.C.；Shi，Y.；Yao，Y.Chem.Commun.2015，51(1)，229；Kim，W.T.；Jeong，Y.U.；Lee，Y.J.；Kim，Y.J.；Song，J.H.J.Power Sources 2013，244，557；Liang，Z.Y.；Zhao，Y.M.；Ouyang，L.Z.；Dong，Y.Z.；Kuang，Q.；Lin，X.H.；Liu，X.D.；Yan，L.J.Power Sources 2014，252，244；Wei，H.Y.；Tsai，D.S.；Hsieh，C.L.RSC Adv.2015，5(85)，69176.)等。但其微觀形貌為塊體、納米顆?；蚣{米顆粒的碳復(fù)合材料，且現(xiàn)有方法合成出的Li₃VO₄材料在鋰離子電池實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域仍存在進(jìn)一步提升材料電子導(dǎo)電率、增加電池充放電電壓、增強(qiáng)鋰離子電池穩(wěn)定性的必要性；另外，材料合成方法也存在能耗高、工藝復(fù)雜、反應(yīng)周期長(zhǎng)、材料不穩(wěn)定和團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重、比表面積小、活性低等不足。為提升納米Li₃VO₄材料的電化學(xué)性能，拓寬該類材料的應(yīng)用領(lǐng)域，科研人員開始制備比表面積更大的納米級(jí)材料。但是，可控制備納米材料的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題是如何有效調(diào)控成核和生長(zhǎng)速率及保證材料定向有序生長(zhǎng)，從而得到結(jié)構(gòu)規(guī)整的納米級(jí)產(chǎn)物。

基于以上研究背景，本專利發(fā)明一種電化學(xué)穩(wěn)定的高效儲(chǔ)鋰用Li₃VO₄空心納米立方體的低溫微波合成方法，綜合利用乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)的金屬離子絡(luò)合作用及微波輻射方法低溫快速的優(yōu)勢(shì)制備出形貌新穎的Li₃VO₄中空結(jié)構(gòu)納米立方體，且無(wú)納米團(tuán)聚現(xiàn)象，顯著增加的材料比表面積進(jìn)一步增加了物質(zhì)的活性，有利于降低電荷傳輸表觀活化能，減小電荷轉(zhuǎn)移電阻和電極極化現(xiàn)象，快速定向傳遞鋰離子、提升傳輸效率。微波輻射合成方法是利用微波輻射能量從溶液內(nèi)部進(jìn)行加熱，能夠大大減少能量耗損，具有生產(chǎn)效率高、安全環(huán)保、產(chǎn)物尺寸均一等優(yōu)勢(shì)。Li₃VO₄納米立方體組裝的鋰離子電池表現(xiàn)出高的比容量和放電平臺(tái)，這為深化拓展Li₃VO₄納米材料在鋰離子電池領(lǐng)域中的應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)瓶頸或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種電化學(xué)穩(wěn)定的高效儲(chǔ)鋰用Li₃VO₄空心納米立方體的低溫微波合成方法，分別以水合氫氧化鋰和五氧化二釩為鋰源和釩源，以EDTA為絡(luò)合劑，通過(guò)低溫微波技術(shù)制備出形貌新穎的純相Li₃VO₄空心納米立方體，可望應(yīng)用于電化學(xué)鋰離子電池中。具體地，在液相體系中，EDTA首先與金屬鋰離子絡(luò)合，形成EDTA-金屬離子絡(luò)合物，在后續(xù)制備過(guò)程中絡(luò)合物可控釋放出鋰離子，使之于釩源進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)微波輻射技術(shù)從溶液內(nèi)部快速加熱，反應(yīng)速率極高，同時(shí)微波加熱還具有安全環(huán)保、制備產(chǎn)物尺寸均一等優(yōu)勢(shì)，最終生產(chǎn)出Li₃VO₄空心納米立方體，該合成過(guò)程可以突破現(xiàn)有方法存在的加熱時(shí)間長(zhǎng)、能耗高的缺點(diǎn)，便于大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。

【本發(fā)明的技術(shù)方案】：本發(fā)明專利提供一種電化學(xué)穩(wěn)定的高效儲(chǔ)鋰用Li₃VO₄空心納米立方體的低溫微波合成方法，分別以水合氫氧化鋰和五氧化二釩為鋰源和釩源，EDTA為絡(luò)合劑，蒸餾水為溶劑，采用一步微波輻射合成，其特征包括如下步驟：

第一、在室溫下稱量0.9444克水合氫氧化鋰固體和0.1169克EDTA，全部投入到20毫升蒸餾水中，充分?jǐn)嚢?分鐘，得透明溶液A；

第二、稱量0.3413克五氧化二釩固體，加入到5毫升蒸餾水中，并在30℃水浴環(huán)境中超聲分散30分鐘，得溶液B；

第三、將溶液A全部滴加到溶液B中，繼續(xù)攪拌1～60分鐘，使釩源和鋰源的兩溶液充分混合，待混合完全后，將混合液置于常壓且?guī)Щ亓骼鋮s裝置的微波反應(yīng)裝置中，調(diào)節(jié)微波加熱功率為160～1200W，加熱頻率2450MHz，改變反應(yīng)溫度80～300℃，微波作用下反應(yīng)5分鐘～4小時(shí)；

第四、反應(yīng)完成后，取出容器，快速冷卻至室溫，采用8000r/min離心分離，并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，并在60℃烘箱中持續(xù)干燥24小時(shí)，得最終得最終Li₃VO₄空心納米立方體產(chǎn)物。

所述Li₃VO₄空心納米立方體的邊長(zhǎng)為2.0～4.0微米，上表面中心有一直徑為0.5～1.0微米的開孔，可看到材料內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，且空心立方體壁厚100～320納米，產(chǎn)物形態(tài)穩(wěn)定、不易發(fā)生晶格改變和團(tuán)聚，物相分析結(jié)果表明材料為高純度Li₃VO₄。

所述Li₃VO₄空心納米立方體組裝為CR2032型扣式鋰離子電池的過(guò)程是在充滿惰性高純氬99.995％的厭水厭氧手套箱中完成的，電池由電極、隔膜和電解液組成，其中高純鋰片為對(duì)電極；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為80％的Li₃VO₄空心納米立方體、10％的聚偏氟乙烯粉末以及10％的碳黑導(dǎo)電劑混合均勻制備電極膏體；多孔聚丙烯膜為隔膜；電解液為含有1mol/L六氟磷酸鋰溶解在體積比為1∶1的碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯溶劑；電化學(xué)測(cè)試顯示該鋰離子電池具有優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性，該材料首次放比容量為446mAh g^-1和1.0V穩(wěn)定放電平臺(tái)，2～500周可逆容量為280mAh g^-1，且具有～99.9％的高倍率放電容量保持率，明顯優(yōu)于其它方法合成材料的電化學(xué)性能，擁有明顯的創(chuàng)新性和實(shí)用性；性能提升的主要原因是空心結(jié)構(gòu)增大了材料比表面積，利于增加材料活性，降低電荷傳輸表觀活化能，減小電荷轉(zhuǎn)移電阻和電極極化現(xiàn)象，提升離子傳輸效率，最終提升鋰離子電池綜合性能。

所述Li₃VO₄空心納米立方體合成過(guò)程中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式可表示如下：

EDTA+Li⁺→EDTA-Li⁺

EDTA-Li⁺+V₂O₅→Li₃VO₄+EDTA

【本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果】：本發(fā)明專利涉及一種電化學(xué)穩(wěn)定的高效儲(chǔ)鋰用Li₃VO₄空心納米立方體的低溫微波合成方法，有以下有益效果：

1、以水合氫氧化鋰和五氧化二釩為鋰源和釩源，EDTA為絡(luò)合劑，這些原料易得且價(jià)格低廉；2、充分發(fā)揮EDTA的金屬離子絡(luò)合能力，制備過(guò)程中緩慢釋放鋰離子，使之于釩源進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到可控合成的目的；3、采用微波能量為熱源，微波加熱具有生產(chǎn)效率高、安全環(huán)保、制備產(chǎn)物尺寸均一等優(yōu)勢(shì)，可大大避免傳統(tǒng)方法能耗高、投資大、加熱時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，便于大規(guī)模生產(chǎn)儲(chǔ)鋰動(dòng)力電池材料；4、Li₃VO₄納米立方體為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，顯著增加的比表面積利于增強(qiáng)材料動(dòng)力學(xué)性能，降低電荷轉(zhuǎn)移電阻，從而獲得優(yōu)異的電化學(xué)性能，EDTA聯(lián)合微波輻射制備納米材料的方法為拓展形貌規(guī)整Li₃VO₄納米材料在鋰離子電池應(yīng)用體系提供了良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

【附圖說(shuō)明】：

圖1為實(shí)施例1中Li₃VO₄空心納米立方體XRD譜圖

圖2為實(shí)施例1中Li₃VO₄空心納米立方體10.0K倍SEM測(cè)試圖

圖3為實(shí)施例1中Li₃VO₄空心納米立方體100.0K倍SEM測(cè)試圖

圖4為實(shí)施例1中Li₃VO₄空心納米立方體200.0K倍SEM測(cè)試圖

【具體實(shí)施方式】：

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明具體原理，但原理并不局限于此：

實(shí)施例1：

首先，在室溫下稱量0.9444克水合氫氧化鋰固體和0.1169克EDTA固體，全部投入到20毫升蒸餾水中，充分?jǐn)嚢?分鐘，得鋰源溶液；其次，稱量0.3413克五氧化二釩固體，加入到5毫升蒸餾水中，并在30℃水浴環(huán)境中超聲分散30分鐘，得釩源溶液；再次，將釩源和鋰源溶液混合，充分?jǐn)嚢?0分鐘，待混合完全后，將混合液置于常壓且?guī)Щ亓骼鋮s裝置的微波反應(yīng)裝置中，調(diào)節(jié)微波加熱功率為800W，加熱頻率2450MHz，反應(yīng)溫度100℃，微波作用下反應(yīng)30分鐘；最后，在反應(yīng)完成后，取出容器，快速冷卻至室溫，采用8000r/min離心分離，并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，將產(chǎn)物和未反應(yīng)原料分離，并在60℃烘箱中持續(xù)干燥24小時(shí)，得最終Li₃VO₄空心納米立方體產(chǎn)物。用XRD對(duì)產(chǎn)物物相進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)所得產(chǎn)物為L(zhǎng)i₃VO₄材料(圖1)，圖中所有衍射峰都可歸屬為JCPDS卡片號(hào)24-667，峰型尖銳峰強(qiáng)度高，說(shuō)明產(chǎn)物純度高，結(jié)晶度良好；用SEM對(duì)產(chǎn)物微觀形貌進(jìn)行分析(圖2)發(fā)現(xiàn)，Li₃VO₄為空心納米立方體結(jié)構(gòu)，晶體生長(zhǎng)完整、結(jié)構(gòu)新穎，其中立方體邊長(zhǎng)2.0～4.0微米，上表面中心有一直徑為0.5～1.0微米的開孔，可看到材料內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，且立方體壁厚100～320納米，產(chǎn)物形態(tài)穩(wěn)定、無(wú)團(tuán)聚情況。利用所得Li₃VO₄空心納米立方體組裝CR2032型扣式電池，整個(gè)過(guò)程在充滿惰性高純氬的厭水厭氧手套箱完成，電池主要包括對(duì)電極、隔膜和電解液組成，其中高純鋰片為對(duì)電極；質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為80％的Li₃VO₄空心納米立方體、10％的聚偏氟乙烯以及10％的碳導(dǎo)電劑混合制備電極膏體；聚丙烯為隔膜；電解液為含有1mol/L六氟磷酸鋰的體積比為1∶1的碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯混合液；電化學(xué)測(cè)試顯示該鋰離子電池具有優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性，該材料首次放比容量為446mAh g^-1和1.0V穩(wěn)定放電平臺(tái)，可逆容量為280mAh g^-1，且具有～99.9％的高倍率放電容量保持率，明顯優(yōu)于其它方法合成材料的電化學(xué)性能，擁有明顯的創(chuàng)新性和實(shí)用性；性能提升的主要原因是空心結(jié)構(gòu)增大了材料比表面積，利于增加材料活性，降低電荷傳輸表觀活化能，減小電荷轉(zhuǎn)移電阻和電極極化現(xiàn)象，提升離子傳輸效率，最終提升鋰離子電池綜合性能。

實(shí)施例2：

首先，在室溫下稱量0.9444克水合氫氧化鋰固體和0.1169克EDTA固體，全部投入到20毫升蒸餾水中，充分?jǐn)嚢?分鐘，得鋰源溶液；其次，稱量0.3413克五氧化二釩固體，加入到5毫升蒸餾水中，并在30℃水浴環(huán)境中超聲分散30分鐘，得釩源溶液；再次，將釩源和鋰源溶液混合，充分?jǐn)嚢?0分鐘，待混合完全后，將混合液置于常壓且?guī)Щ亓骼鋮s裝置的微波反應(yīng)裝置中，調(diào)節(jié)微波加熱功率為800W，加熱頻率2450MHz，反應(yīng)溫度100℃，微波作用下反應(yīng)15分鐘；最后，在反應(yīng)完成后，取出容器，快速冷卻至室溫，采用8000r/min離心分離，并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，將產(chǎn)物和未反應(yīng)原料分離，并在60℃烘箱中持續(xù)干燥24小時(shí)，得最終Li₃VO₄空心納米立方體產(chǎn)物。用XRD對(duì)產(chǎn)物物相進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)所有衍射峰都與Li₃VO₄的標(biāo)準(zhǔn)譜圖JCPDS卡片號(hào)24-667相符，無(wú)明顯雜質(zhì)峰存在，顯示Li₃VO₄具有良好的結(jié)晶度和純度，說(shuō)明微波輻射有利于純相Li₃VO₄晶體生長(zhǎng)；用SEM對(duì)產(chǎn)物微觀形貌進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間為15分鐘時(shí)，材料形貌為空心立方體結(jié)構(gòu)，立方體邊長(zhǎng)1.5～3.5微米，壁厚200～400納米，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象產(chǎn)生。利用所得Li₃VO₄空心納米立方體組裝CR2032型扣式電池，整個(gè)過(guò)程在充滿惰性高純氬的厭水厭氧手套箱完成，電池主要包括對(duì)電極、隔膜和電解液組成，其中高純鋰片為對(duì)電極；聚丙烯為隔膜；質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為80％的Li₃VO₄空心納米立方體、10％的聚偏氟乙烯以及10％的碳導(dǎo)電劑混合制備電極膏體；電解液為含有1mol/L六氟磷酸鋰的體積比為1∶1的碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯混合液；電化學(xué)測(cè)試顯示利用該條件制備的Li₃VO₄空心納米立方體組裝而成的鋰離子電池電化學(xué)活性較高，比容量和循環(huán)穩(wěn)定性良好，在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中Li₃VO₄空心納米立方體無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象，說(shuō)明高比表面積可以增大材料與導(dǎo)電劑及粘合劑的接觸，適宜的電解液和電極材料可以顯著降低電荷轉(zhuǎn)移電阻。

實(shí)施例3：

首先，在室溫下稱量0.9444克水合氫氧化鋰固體和0.1169克EDTA固體，全部投入到20毫升蒸餾水中，充分?jǐn)嚢?分鐘，得鋰源溶液；其次，稱量0.3413克五氧化二釩固體，加入到5毫升蒸餾水中，并在30℃水浴環(huán)境中超聲分散30分鐘，得釩源溶液；再次，將釩源和鋰源溶液混合，充分?jǐn)嚢?0分鐘，待混合完全后，將混合液置于常壓且?guī)Щ亓骼鋮s裝置的微波反應(yīng)裝置中，調(diào)節(jié)微波加熱功率為800W，加熱頻率2450MHz，反應(yīng)溫度100℃，微波作用下反應(yīng)5分鐘；最后，在反應(yīng)完成后，取出容器，快速冷卻至室溫，采用8000r/min離心分離，并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，將產(chǎn)物和未反應(yīng)原料分離，并在60℃烘箱中持續(xù)干燥24小時(shí)，得最終Li₃VO₄空心納米立方體產(chǎn)物。用XRD對(duì)產(chǎn)物物相進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)所得產(chǎn)物仍為純相Li₃VO₄材料，所有衍射峰都可歸屬為JCPDS No.24-667，未出現(xiàn)其它雜質(zhì)峰，說(shuō)明反應(yīng)時(shí)間對(duì)材料物相基本無(wú)影響；用SEM對(duì)產(chǎn)物微觀形貌進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘時(shí)，材料形貌為實(shí)心納米塊，納米塊邊長(zhǎng)為0.5～1.0微米，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象產(chǎn)生。利用所得Li₃VO₄材料組裝CR2032型扣式電池，整個(gè)過(guò)程在充滿惰性高純氬的厭水厭氧手套箱完成，電池主要包括對(duì)電極、隔膜、電解液和電極膏體組成，其中高純鋰片為對(duì)電極；聚丙烯為隔膜；質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為80％的Li₃VO₄納米塊、10％的聚偏氟乙烯以及10％的碳導(dǎo)電劑混合制備電極膏體；電解液為含有1mol/L六氟磷酸鋰的體積比為1∶1的碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯混合液；電化學(xué)測(cè)試顯示用反應(yīng)時(shí)間為5分鐘條件下制備的Li₃VO₄納米塊組裝的鋰離子電池具有較好的電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力，但循環(huán)穩(wěn)定性較實(shí)施例2略低，這是因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間為5分鐘時(shí)，制得的樣品為實(shí)心納米塊而不是空心結(jié)構(gòu)，材料的比表面積減小，不利于電化學(xué)活性的提升，說(shuō)明反應(yīng)時(shí)間對(duì)材料微觀形貌和整體性能有深遠(yuǎn)影響。

為佐證本發(fā)明專利實(shí)施例1-3中采用微波輻射的技術(shù)效果，當(dāng)保持前期的實(shí)驗(yàn)前驅(qū)體操作但不采用微波輻射法工序，產(chǎn)品不能得到本專利實(shí)施例1-3的預(yù)期效果和創(chuàng)新性：

實(shí)施例1的對(duì)比例：

首先，在室溫下稱量0.9444克水合氫氧化鋰固體和0.1169克EDTA固體，全部投入到20毫升蒸餾水中，充分?jǐn)嚢?分鐘，得鋰源溶液；其次，稱量0.3413克五氧化二釩固體，加入到5毫升蒸餾水中，并在30℃水浴環(huán)境中超聲分散30分鐘，得釩源溶液；再次，將釩源和鋰源溶液混合，充分?jǐn)嚢?0分鐘，待混合完全后，但不采用微波輻射法反應(yīng)；最后，在反應(yīng)完成后，采用8000r/min離心分離，并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，將產(chǎn)物和未反應(yīng)原料分離，并在60℃烘箱中持續(xù)干燥24小時(shí)，得最終Li₃VO₄空心納米立方體產(chǎn)物。獲得的材料不能獲得高純的Li₃VO₄純相、伴有1～2個(gè)雜相生成，且得到的材料尺寸為5～10微米的塊體材料。

實(shí)施例2的對(duì)比例：

首先，在室溫下稱量0.9444克水合氫氧化鋰固體和0.1169克EDTA固體，全部投入到20毫升蒸餾水中，充分?jǐn)嚢?分鐘，得鋰源溶液；其次，稱量0.3413克五氧化二釩固體，加入到5毫升蒸餾水中，并在30℃水浴環(huán)境中超聲分散30分鐘，得釩源溶液；再次，將釩源和鋰源溶液混合，充分?jǐn)嚢?0分鐘，待混合完全后，但不采用微波輻射法反應(yīng)；最后，在反應(yīng)完成后，采用8000r/min離心分離，并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，將產(chǎn)物和未反應(yīng)原料分離，并在60℃烘箱中持續(xù)干燥24小時(shí)，得最終Li₃VO₄空心納米立方體產(chǎn)物。獲得的材料不能獲得高純的Li₃VO₄純相、伴有1～2個(gè)雜相生成，且得到的材料尺寸為5～10微米的塊體材料。

實(shí)施例3的對(duì)比例：

首先，在室溫下稱量0.9444克水合氫氧化鋰固體和0.1169克EDTA固體，全部投入到20毫升蒸餾水中，充分?jǐn)嚢?分鐘，得鋰源溶液；其次，稱量0.3413克五氧化二釩固體，加入到5毫升蒸餾水中，并在30℃水浴環(huán)境中超聲分散30分鐘，得釩源溶液；再次，將釩源和鋰源溶液混合，充分?jǐn)嚢?0分鐘，待混合完全后，但不采用微波輻射法反應(yīng)；最后，在反應(yīng)完成后，采用8000r/min離心分離，并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，將產(chǎn)物和未反應(yīng)原料分離，并在60℃烘箱中持續(xù)干燥24小時(shí)，得最終Li₃VO₄空心納米立方體產(chǎn)物。獲得的材料不能獲得高純的Li₃VO₄純相、伴有1～2個(gè)雜相生成，且得到的材料尺寸為5～10微米的塊體材料。