纳米氧化钨锂电池负极材料

近年来，环境污染给人们的生活带来了越来越严重的影响，尤其在以传统化石作为主要能源消耗的不发达国，种种污染将带来更明显的环境恶化。现在，世界各国都在加大对新能源的开发力度,以太阳能、风能为代表的可再生能源的大规模开发利用为了改善生态环境和解决能源危机提供了一条有效的途径。在中国，新能源纯电动车已经覆盖了很多省份了，然而动力电池负极材料仍存在一些难以克服的弱点。对此，研究者经过探索，找到了更优异的锂电池负极材料——纳米氧化钨。

东芝在2018年已经展出一款负极材料使用紫色氧化钨的锂电池，它可以实现超快速充电。然而，传统氧化钨在实际应用中，存在了很多问题。一是作为电极片，纳米粉末材料要被制备成薄膜置于集流体上，电子需要穿越大量的颗粒界面才能到达被集流体，使得纳米小尺寸效应在很大程度上被削弱；二是电极压制工艺不仅很繁琐，而且聚合物粘合剂增大了电池内阻，使得电子的传输非常不利。

研究表明，具有纳米阵列结构的氧化钨能够相当程度上解决以上存在的问题。阵列结构的氧化钨不仅是有序排列，能使电解液通过空隙渗透到电极内部，减小界面的电阻，而且结构每一个单元都与电解液直接接触，都可参与电化学反应，使得电容量较大。

过渡金属氧化钨的纳米阵列应用于锂电电极，有望为开发薄膜锂电池提供材料基础。

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