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0809293木蟲 (著名寫手)
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[交流]
樓雄文AM ——五氧化二釩空心球：性能優(yōu)異的鋰離子電池正極材料 已有6人參與
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鋰離子電池作為一種高效環(huán)保的電化學(xué)儲能器件被廣泛地應(yīng)用于各種移動電子產(chǎn)品，并且在電動汽車和智能電網(wǎng)等新興領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。層狀結(jié)構(gòu)的五氧化二釩可作為鋰離子電池的正極材料，具有高容量、價(jià)格低、易于合成等優(yōu)點(diǎn)，長期以來受到廣泛的關(guān)注和研究。然而，較低的電子、離子傳導(dǎo)速率和較差的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性嚴(yán)重限制了五氧化二釩正極材料的倍率性能和循環(huán)性能。近期新加坡南洋理工大學(xué)樓雄文教授及其課題組通過模板法合成了具有多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)的五氧化二釩空心球。該材料作為鋰電正極材料表現(xiàn)出優(yōu)秀的電化學(xué)性能。 氧化物空心結(jié)構(gòu)由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)在能源相關(guān)領(lǐng)域，例如太陽能電池和電化學(xué)儲能方面有著廣泛的應(yīng)用。然而可控地合成高質(zhì)量的氧化物空心結(jié)構(gòu)，尤其是復(fù)雜空心結(jié)構(gòu)對于許多氧化物來說仍然非常困難。該課題組利用水熱法合成的碳球作為硬模板，通過溶劑熱法在富含親水基團(tuán)的碳球表面生長一層均勻的釩基前驅(qū)物，并進(jìn)一步高溫焙燒得到具有多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)的五氧化二釩空心球。作為鋰離子電池的正極材料，多層五氧化二釩空心球具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：納米尺度的外殼縮短了鋰離子擴(kuò)散的距離，從而提升材料的快速充放電性能；多孔的空心結(jié)構(gòu)有利于電解液的滲透以及和活性材料的接觸，促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行；多層的空心結(jié)構(gòu)可以有效地緩沖鋰離子嵌入帶來的應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的破壞；微米級的顆粒可以提供較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。以上若干因素的共同作用有效地提升了五氧化二釩正極材料的電化學(xué)儲鋰性能。在2 – 4 V的電位區(qū)間內(nèi)以300 mA g-1的電流密度進(jìn)行測試，首次放電容量可達(dá)290 mA h g-1，明顯優(yōu)于單層的五氧化二釩空心球，并且展示出優(yōu)秀的循環(huán)和倍率性能。 （來源于http://www.materialsviewschina.c ... y-cathode-material/） QQ截圖20140109163205.jpg[ Last edited by 0809293 on 2014-1-9 at 18:09 ] |
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2樓2014-07-20 12:21:22
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