锂离子电池负极材料之三氧化钨

三氧化钨(WO₃)作为一种重要的n型半导体氧化物，被广泛应用于化学传感器、光催化、能量转化体系等领域，由于其具有较大的理论容量(693mAh/g)、成本低、安全性高(熔化温度和机械稳定性高)等优点，因此三氧化钨也可用作锂离子电池负极材料。

然而，三氧化钨作为负极材料时，在充电/放电过程中其结构和体积会发生较大的变化，会破坏电极材料的稳定性，导致机械粉碎以及活性物质与集电体失去电子间的联系，最终使得电极的循环性能下降。为克服现有技术中存在的问题，需要改进氧化钨的制备工艺，制得复合材料的比容量高，循环性能较好的负极材料。工艺改进可尝试以下技术方案：

1)配制0.5M的C₆H₈O₇·H₂O蒸馏水溶液，0.5M的Na₂WO₄·2H₂O蒸馏水溶液。

2)将上述溶液按体积比C₆H₈O₇·H₂O:Na₂WO₄·2H₂O＝2:1的比例混合，在25℃下搅拌15min。

3)用浓度为2M的HCl溶液调节上述混合溶液的pH＝1。

4)将混合均匀的溶液倒入聚四氟乙烯内衬高压水热反应釜中，保持体积填充比在40％。

5)将密封好的反应釜放入均相水热反应仪中，设置温度参数为160℃，反应时间为28h。

6)反应结束后冷却至室温，将最终反应物离心分离后，分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次。将离心、洗涤后的粉体物质放入60℃真空烘箱中干燥10h，即获得最终产物。

经测试，所制备的产物为单斜相的WO₃和WO₂，无其他杂质峰出现。100mA/g的电流密度下循环500次，库伦效率可达95％。

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