介孔氧化钨用于锂电池

近年来，随着自然界中能源资源的不断枯竭、环境污染恶化程度的不断加剧，新能源锂离子电池引起了社会各界的广泛关注。锂电池虽然具有电压高、体积小、质量轻、无记忆效应、无污染、自放电小等优点，但是能量密度较低及生产原材料较为短缺，如钴元素，钴资源主要集中在刚果。

目前，科学家已经研究出了使用介孔氧化钨作电极材料，不仅能提高电池的能量密度和功率密度，而且可降低电池对钴元素的依赖。

曹林洪教授与中物院周秀文、刘旭东副研究员合作从材料的微纳米结构设计出发，通过简单的水热法制备出了具有介孔的自组装的六方氧化钨。六方氧化钨具有骨架结构、离子通道和质子通道，介孔中的大通道及其晶格中的小通道。

电解液能够渗透到材料的内部管道，有助于锂离子可以从材料外表面和管道内表面向管壁扩散，从而显著减小了锂离子的扩散距离和扩散阻力，提高了材料的孔隙利用率。此外，介孔能够储存离子源和电解液，并贡献了有效的锂离子扩散通道，晶格通道提供了足够的反应接触面积，也使得离子的扩散距离大幅缩短，介孔提高了机械稳定性，因此材料电化学性能得到有效提升。

氧化钨是钨的一种氧化物。美国地质调查局的数据显示，全球钨资源储量约330万吨，中国钨资源储量最多，为190万吨，约占全球总量的58%。因此，采用钨的化合物作电极材料能够缓解钴资源短缺的问题。

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