鋰離子電池負極材料之三氧化鎢

三氧化鎢(WO₃)作為一種重要的n型半導體氧化物，被廣泛應用於化學感測器、光催化、能量轉化體系等領域，由於其具有較大的理論容量(693mAh/g)、成本低、安全性高(熔化溫度和機械穩定性高)等優點，因此三氧化鎢也可用作鋰離子電池負極材料。

然而，三氧化鎢作為負極材料時，在充電/放電過程中其結構和體積會發生較大的變化，會破壞電極材料的穩定性，導致機械粉碎以及活性物質與集電體失去電子間的聯繫，最終使得電極的迴圈性能下降。為克服現有技術中存在的問題，需要改進氧化鎢的製備工藝，制得複合材料的比容量高，迴圈性能較好的負極材料。工藝改進可嘗試以下技術方案：

1)配製0.5M的C₆H₈O₇·H₂O蒸餾水溶液，0.5M的Na₂WO₄·2H₂O蒸餾水溶液。

2)將上述溶液按體積比C₆H₈O₇·H₂O:Na₂WO₄·2H₂O＝2:1的比例混合，在25℃下攪拌15min。

3)用濃度為2M的HCl溶液調節上述混合溶液的pH＝1。

4)將混合均勻的溶液倒入聚四氟乙烯內襯高壓水熱反應釜中，保持體積填充比在40％。

5)將密封好的反應釜放入均相水熱反應儀中，設置溫度參數為160℃，反應時間為28h。

6)反應結束後冷卻至室溫，將最終反應物離心分離後，分別用去離子水和無水乙醇各洗滌3次。將離心、洗滌後的粉體物質放入60℃真空烘箱中乾燥10h，即獲得最終產物。

經測試，所製備的產物為單斜相的WO₃和WO₂，無其他雜質峰出現。100mA/g的電流密度下迴圈500次，庫倫效率可達95％。

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