低價釩氧化物復合材料的制備及其電化學性能.pdf

1、鋰離子電池和超級電容器是兩類重要的儲能器件。鋰離子電池具有高的能量密度和相對低的功率密度，而超級電容器具有高的功率密度、長的循環(huán)壽命和相對低的能量密度。因此，如何提高鋰離子電池的功率密度和超級電容器的能量密度是這兩類儲能器件的研究焦點。釩氧化物具有獨特的層狀結(jié)構(gòu)有利于離子的嵌入和脫出，具有較高的理論容量和較寬的電勢窗范圍，是一類理想的儲能電極材料。然而釩氧化物的導電性較差，通過與碳材料的復合提高材料的導電性能獲得高的功率密度，構(gòu)建特殊的

2、復合結(jié)構(gòu)緩解嵌鋰時產(chǎn)生的體積膨脹提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　具體研究內(nèi)容如下：
　　1、以五氧化二釩為釩源通過水熱法獲得尺寸均勻、長度100μm以上的超長有序 V3O7H2O納米線，再通過水熱法在納米線表面包覆一層薄碳層，形成了V3O7?H2O@C納米結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過不同溫度退火獲得豆莢結(jié)構(gòu)的V2O3@C，碳層具有極高的導電率可為電荷的快速傳輸提供便捷通道，提高材料的倍率性能；內(nèi)核豆莢結(jié)構(gòu)可以確保電解液與V2O3的有效接觸，緩

3、解鋰離子在嵌入和脫出過程中體積發(fā)生的變化，有利于復合電極比容量和循環(huán)穩(wěn)定性的提高。超長納米線可以直接成膜作為電極材料，不需要添加沒有活性的粘結(jié)劑和額外的導電劑，是理想的柔性電極基體。
　　2、以五氧化二釩為釩源，取一定量的GO溶液混合均勻，通過水熱法直接制備了VO2納米帶和石墨烯復合材料（VO2/graphene）。VO2具有獨特的層狀結(jié)構(gòu)可以提供額外的插層電容，提高材料的能量密度；VO2/graphene中的石墨烯片層能夠提供一