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洛阳师范学院等制备出五氧化二钒锂离子正极材料
2018-01-31 14:43:14   来源:中国科学报    点击:

  日前,洛阳师范学院化学化工学院毋乃腾与合作者一起,利用嵌段共聚物为形貌控制剂,通过对五氧化二钒晶面取向的控制以及诱导,实现了五氧化二钒循环稳定性的提升。相关成果在线发表于《应用材料与界面》。

  常见的锂离子电池正极材料的放电克容量一般为120~180毫安时,难以达到未来能量存储转换的要求。五氧化二钒是一种典型的层状氧化物,其理论克容量可达294毫安时,还拥有成本低和易制备的优势,是高性能电池潜在的正极选择之一。但是,五氧化二钒的应用常常受到其本身导电性和循环性能差的限制。

  研究人员通过在水热反应中添加长链的嵌段共聚物,可控合成了具有一维结构的低价钒自掺杂的钒酸铵前驱体,再通过热处理,得到了剑麻状的五氧化二钒正极材料。该材料可以有效降低充放电过程中的副反应,其稳定的晶面暴露、四价钒的自掺杂和一维片状结构协同作用,实现了五氧化二钒倍率性能和循环稳定性的极大提升,所制备的五氧化二钒在电流密度为300毫安每克时,循环400周后,克容量还保持在187毫安时,容量衰减仅为每周期0.06%;3000毫安每克的放电电流下,克容量可达105毫安时;1500毫安每克的电流密度下循环300次,容量衰减为每周期0.1%,展现出良好的电化学性能。

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