镁离子电池钒系正极材料的研究.pdf

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镁离子电池钒系正极材料的研究 重庆大学硕士学位论文 （学术学位） 学生姓名：李 晶 指导教师：陈昌国 教 授 刘渝萍 高级实验员 专 业：化 学 学科门类：理 学 重庆大学化学化工学院 二O 一四年五月 The Study of Vanadium Oxide Cathode Material for Magnesium Ion Battery A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Master’s Degree of Science By Li Jing Supervised by Prof. Chen Changguo and Liu Yuping Specialty: Chemistry College of Chemistry & Chemical Engineering of Chongqing University，，Chongqing，China May 2014 中文摘要 摘 要 镁二次电池是一种有良好前景的化学电源。镁的离子半径、化学性质和锂有 许多相似之处，价格便宜（约为锂的1/24）、安全性高及环境友好等优点；镁的理 论比容量较大（2205mAh/g ），能提供比铅酸电池和镍-镉电池系统高得多的能量密 度，虽然镁二次电池在小型装置方面的应用难以与锂电池相竞争，但在大负荷用 途方面有潜在优势，被认为是很有望适用于电动车的一种绿色蓄电池。 对镁二次电池的研究，目前还处于初级阶段，本论文概述了二次镁离子电池 正极材料的研究现状。采用溶胶-凝胶制备方法，通过控制H O 浓度、还原介质、 2 2 煅烧气氛条件，制备出了具有微纳米结构的钒系氧化物 V O 、VO /V O 、VO 3 7 2 6 13 2 和V O ，并以钒系氧化物作为镁二次电池正极材料的研究目标，系统地对其合成 3 7 工艺、结构形貌、电化学脱嵌镁性能进行了研究。 采用差热分析（TG-DTA ），X-射线衍射仪（XRD ），扫描电镜（SEM ），粒度 分析和比表面积等分析手段对前驱体和样品进行了表征和对比研究。结果显示采 用溶胶-凝胶法制备的钒系氧化物在500℃煅烧条件下，晶型较好，呈微纳

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