【摘 要】
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水系锂离子电池不仅解决了传统锂离子电池存在的安全隐患,还具有功率性能好,成本低,绿色环保等优点,在动力电池和储能电堆等领域均有着良好的应用前景[1].钒氧化物及其衍
【机 构】
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中南大学化学化工学院,湖南长沙,410083
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水系锂离子电池不仅解决了传统锂离子电池存在的安全隐患,还具有功率性能好,成本低,绿色环保等优点,在动力电池和储能电堆等领域均有着良好的应用前景[1].钒氧化物及其衍生物由于具有理论容量高,易合成,电位合适等优点适宜作为水系锂离子负极材料.目前,循环性能差依然是钒系材料面临的主要问题.研究显示,结构的变化是材料容量衰减的重要原因.因此,寻找具有更稳定结构的新型负极材料对于提升电化学性能至关重要.在这个工作中,我们设计了一种简单的水热-固相锂化两步合成法制备了具有三维隧道结构的NaV6O15材料[2],系统研究了该材料在水系锂离子电池中的电化学性能.如图1a所示,除了几个微弱的V2O5杂峰外,NaV6O15的主要衍射峰均与标准NaV6O15卡(PDF＃24-1155)一致.SEM(b)和TEM(c)图片显示,该材料为宽度～400 nm,长度～800 nm和厚度～100 nm的纳米片.组装成电池后测试(LiMn2O4做正极),该材料在300 mA g-1的电流密度下,400次循环后的容量保持率为80％,库仑效率在93％左右.本文对NaV6O15的容量保存机制和脱嵌锂机理进行了详细分析.
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