0/1/2维混合纳米形貌V 2 O 5 的制备与储锂性能

发布时间：2021-07-03 21:01

　　以P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法结合冷冻干燥技术制备了0/1/2维混合纳米形貌的正交相V₂O₅电极活性材料.利用XRD和SEM表征了样品的结构和形貌,通过循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗谱测试研究了样品的储锂性能.结果显示,这种0/1/2维混合纳米形貌V₂O₅具有较高的储锂容量、优异的电化学循环稳定性和出色的大倍率充放电性能,在1 A/g电流密度下循环500次后放电比容量稳定在117.5mA·h/g,容量保持率为94.4%,在5 A/g大电流密度下,其放电比容量仍保持在88.2 mA·h/g,性能明显优于未添加P123制备的2D片状V₂O₅材料. 

【文章来源】：高等学校化学学报. 2017,38(08)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

为H-V2O5和S-V2O5的XＲD谱图．从图2可以看出，2个样品的衍射峰都与正交相V2O5的标准谱线(JCPDSNo．41-1426)符合，在2θ为15.35°，

Fig．1SEMimagesofH-V2O5(A—C)andS-V2O5(D—F)图2为H-V2O5和S-V2O5的XＲD谱图．从图2可以看出，2个样品的衍射峰都与正交相V2O5的标Fig．2XＲDpatternsofH-V2O5(a)andS-V2O5(b)准谱线(JCPDSNo．41-1426)符合，在2θ为15.35°，20.26°，21.71°，26.12°，31.00°和40.18°处分别出现V2O5的(200)，(001)，(101)，(110)，(301)和(002)晶面衍射峰．由计算结果可知，H-V2O5的平均晶粒尺寸(36nm)明显小于S-V2O5的平均晶粒尺寸(55nm)．通过对比可以发现，H-V2O5样品的(110)晶面与(001)晶面衍射峰强度比(17.5%)明显比S-V2O5样品(2.89%)大，说明H-V2O5表面暴露了更多的(110)晶面．对于正交相V2O5，其表面暴露(110)晶面能够为Li+提供可以快速嵌入和脱出的2D扩散通道［24］，从而具有更优的电化学反应动力学性能．图3是H-V2O5和S-V2O5样品的N2吸附-脱附等温曲线．从图3中出现的滞后环可看出，2个样品中均存在介孔结构，且均属于狭缝型孔结构，结合样品的SEM照片(图1)可知，这些孔主要源于片状结构中纳米颗粒间的有效堆积．由吸附等温线根据BET方程计算得出H-V2O5和S-V2O5样品的比表面积分别为15.75和14.28m2/g．Fig．3N2adsorption-desorptionisothermsandcorrespondingBJHpore-sizedistributioncurves(insets)ofH-V2O5(A)andS-V2O5(B)从图3插图可看出，H-V2O5的孔径尺寸主要集中在3.7和4.6nm处，而S-V2O5的孔径尺寸主要集中在4.3和6.8nm处，这进一步证明了2个样品存在明显的介孔结构．1444高等学校化学学报Vol．38

【参考文献】：
期刊论文
[1]高容量锂离子电池核壳型硅/碳复合电极材料的制备与性能[J]. 王存国,潘璇,张雷,朱孟康,李德凯,刁玲博,李伟彦.  高等学校化学学报. 2015(02)



本文编号：3263345