中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該?；瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院余彥課題組與德國(guó)馬普固體研究所合作，發(fā)展了一種室溫氧化還原自組裝方法，成功合成混價(jià)釩氧化物的三維納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并將該材料應(yīng)用于高能量密度鋰離子電池正極材料，取得了優(yōu)異的電化學(xué)性能。相關(guān)成果日前發(fā)表于《納米快報(bào)》。
近年來(lái)，釩氧化物作為鋰離子電池正極材料被廣泛研究。相比傳統(tǒng)的釩氧化物，具有混合價(jià)態(tài)的釩氧化物十三氧化六釩由于較難合成因而很少被研究。最新研究表明，十三氧化六釩被用作鋰離子電池正極材料時(shí)可接受8個(gè)鋰離子（單位分子），從而表現(xiàn)出高達(dá)417毫安時(shí)/克的理論比容量和900瓦時(shí)/千克的理論比能量。但在制備過(guò)程中，由于釩具有混合價(jià)態(tài)的特性，導(dǎo)致該材料的可控制備遇到較大挑戰(zhàn)。
此次研究人員提出了一種簡(jiǎn)單的基于室溫溶液體系的氧化還原自組裝方法，成功實(shí)現(xiàn)了十三氧化六釩的可控制備，并且可實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)。作為鋰離子電池正極材料時(shí)，這種由一維納米槽編織而成的三維多級(jí)結(jié)構(gòu)，其一維納米單元具有較高的比表面積，有利于電解液的滲透，同時(shí)能促進(jìn)快速的鋰離子和電子傳輸。更重要的是，三維相互鉸鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能有效抑制其一維單元的團(tuán)聚和粉化，從而表現(xiàn)出高達(dá)780瓦時(shí)/千克的比能量。
