1.一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,首先将钒源溶液进行水热反应,其中,钒源的浓度是0.01~0.10mol/L,得到钒氧化物纳米材料;然后按照钒与硫的摩尔比为1:8~
1:12,将所述钒氧化物纳米材料和硫源物质在管式气氛炉中进行煅烧,将煅烧后的样品冷却、洗涤干净、收集、干燥即可。
2.根据权利要求1所述的一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,所述钒源溶液的配制是:先将有机醇、有机酸或其混合物与去离子水在搅拌下混合均匀,再加入钒源物质,继续搅拌至混合均匀;所述有机醇为乙二醇、乙醇以及异丙醇中的一种几种,所述有机酸为草酸。
3.根据权利要求1所述的一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,所述水热反应过程为:将钒源溶液倒入反应内衬中,并将内衬装入外釜中,固定好后将其置于均相反应仪中;然后在填充比为40~70%,转速为5~50r/min,反应温度为120~200℃的条件下反应12~48h。
4.根据权利要求1或3所述的一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,所述水热反应结束后煅烧前,先将水热反应的产物洗涤干净、收集并进行冷冻干燥或普通干燥;所述冷冻干燥是在-70~-60℃的冷阱温度下冷冻6~24h,继而在15~18℃的样品温度、-70~-60℃的冷阱温度以及15~30Pa的真空度条件下,干燥6~24h;所述普通干燥的温度为40~120℃,时间为6~24h。
5.根据权利要求1所述的一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,煅烧前,检查管式气氛炉的气密性并排尽管内空气,控制管内气压为-1~0MPa;检查管式气氛炉的气密性并排尽管内空气的方法为:向管内通入惰性气体,继而进行3~8次抽气-补气,最后一次抽气后不再补气。
6.根据权利要求1所述的一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,所述煅烧过程为:
以5~10℃/min的升温速率升温至300~1000℃,并在气压为0.01~0.05MPa条件下保温0.5~5h。
7.根据权利要求6所述的一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,所述保温阶段结束后,立刻以800~1500sccm气流不断地通惰性气体,以排出保温期间产生的硫蒸汽并使冷却过程在持续通惰性气体的条件下进行。
8.根据权利要求1所述的一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,所述煅烧后的样品冷却、洗涤干净、收集后的干燥温度为60~120℃,时间为6~24h。
9.根据权利要求1-8所述的任意一种纳米棒状V3S4的制备方法,其特征在于,所述钒源为V2O5;所述钒氧化物纳米材料为VO2;所述硫源物质为CH3CSNH2、CN2H4S、升华硫、硫化铵以及铜试剂中的一种或几种。
10.一种根据权利要求1所述的方法制备的纳米棒状V3S4的应用,其特征在于,该纳米棒状V3S4应用于铁磁材料和锂/钠离子电池电极材料。