中國科大合成混價釩氧化物三維納米網絡結構—新聞—科學網

2020-12-06 科學網

 

本報訊（記者楊保國）記者從中國科學技術大學獲悉，該校化學與材料科學學院餘彥課題組與德國馬普固體研究所合作，發展了一種室溫氧化還原自組裝方法，成功合成混價釩氧化物的三維納米網絡結構，並將該材料應用於高能量密度鋰離子電池正極材料，取得了優異的電化學性能。相關成果日前發表於《納米快報》。

近年來，釩氧化物作為鋰離子電池正極材料被廣泛研究。相比傳統的釩氧化物，具有混合價態的釩氧化物十三氧化六釩由於較難合成因而很少被研究。最新研究表明，十三氧化六釩被用作鋰離子電池正極材料時可接受8個鋰離子（單位分子），從而表現出高達417毫安時/克的理論比容量和900瓦時/千克的理論比能量。但在製備過程中，由於釩具有混合價態的特性，導致該材料的可控制備遇到較大挑戰。

此次研究人員提出了一種簡單的基於室溫溶液體系的氧化還原自組裝方法，成功實現了十三氧化六釩的可控制備，並且可實現量化生產。作為鋰離子電池正極材料時，這種由一維納米槽編織而成的三維多級結構，其一維納米單元具有較高的比表面積，有利於電解液的滲透，同時能促進快速的鋰離子和電子傳輸。更重要的是，三維相互鉸鏈的網絡結構能有效抑制其一維單元的團聚和粉化，從而表現出高達780瓦時/千克的比能量。

《中國科學報》 (2015-02-12 第4版 綜合)

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