负极材料用掺钛纳米氧化钨

纳米过渡金属氧化物负极具有良好的储锂性能,如CuO、Fe2O3、Co3O4、WO3等都可以通过转化反应储锂,且其容量远远高于商品石墨负极。其中WO3是常温下钨的最稳定氧化物,环境污染小,价格合理,理论比容量高(693mAh/g),是一种有发展潜力的负极材料。然而,块体WO3的电导率低,充放电过程中体积变化大,导致其倍率性能和循环稳定性较差。所以,研究者便向纳米氧化钨中掺杂一定量的钛元素。那么,掺钛纳米氧化钨应如何制备?

负极材料用掺钛纳米氧化钨图片

(1)将偏钨酸铵和多孔的钛的MOF材料加入到过量的柠檬酸溶液中,用超声波震动后,幷在真空环境中静置12~24h得到混合液;(2)将步骤(1)得到的混合液转移到反应釜中加热,在温度160~180℃下反应20~24h,反应完成后自然降温至室温,然后取出液体过滤、洗涤、干燥得到粉末状物体;(3)将步骤(2)干燥后的粉末取出,在氩气气氛下快速升温至500~600℃,保温为1~2h,焙烧完成后随炉冷却到室温。

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该生产技术的优势是工艺简单,生产成本较低,且得到的掺钛纳米氧化钨粒度较小、均匀,形貌结构特殊,进而能使所制备的电池产品的储荷性能和循环性能更加优异。

纳米氧化钨为浅黄色三斜系粉末状晶体。当温度高于740℃时,转变为橙色的四方晶系结晶体,冷却后又恢复原状。其在空气中较为稳定,熔点为1473℃,沸点高于1750℃,相对密度为7.16g/cm3。

 

 

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