【摘 要】
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随着储能技术的发展,V2O5电极材料受到了人们的广泛关注。但是,由于V2O5具有低的电导率、循环稳定性差等缺点限制了其作为电极材料的应用。本文以偏钒酸铵（NH4VO3）为原料、盐酸（HCl）为还原剂、葡萄糖为碳源,采用水热法通过调控水热工艺成功制备了形貌可调的V2O5和V2O5/C复合材料,并对其结构和电化学性能进行了研究,探究了V2O5和V2O5/C的形貌演变规律和电化学性能提升机理。以水热反应
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随着储能技术的发展,V2O5电极材料受到了人们的广泛关注。但是,由于V2O5具有低的电导率、循环稳定性差等缺点限制了其作为电极材料的应用。本文以偏钒酸铵（NH4VO3）为原料、盐酸（HCl）为还原剂、葡萄糖为碳源,采用水热法通过调控水热工艺成功制备了形貌可调的V2O5和V2O5/C复合材料,并对其结构和电化学性能进行了研究,探究了V2O5和V2O5/C的形貌演变规律和电化学性能提升机理。以水热反应时间、水热反应温度和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）添加量为可调控的变量,采用水热法合成了形貌各异的V2O5。随着水热反应时间的延长,产物结构由棒状变为颗粒状,分散性变好,比电容增大,电化学性能有所提升。当水热反应温度为180℃时,制备的V2O5比150℃和120℃时对应产物的衍射峰强度更高,结晶度更好。随着PVP添加量从0 g增至0.4 g,产物形貌由短棒变为团簇状,再变为长棒状。当水热反应时间为24 h、水热反应温度为180℃,制备的V2O5具有优异的电化学性能。添加不同的水热反应溶剂（水或乙二醇）,采用水热法通过工艺调控合成了V2O5纳米片;当水热反应溶剂水:乙二醇=4:1时,电荷转移电阻较低,离子扩散速度加快,循环500次后,比电容由350 F·g-1增至375 F·g-1,经1000次循环后,电容保持率仍高达96.8%,而以纯水为溶剂制备的V2O5其电容保持率仅为20%。以葡萄糖为碳源,采用水热法合成了V2O5/C复合材料;以水/乙二醇为溶剂,随着添加C质量分数的增大,合成产物对应的比容量逐渐增大,当添加C质量分数为20%时,比容量高达380 F·g-1;以水为溶剂,当添加C质量分数为15%时,比容量为454 F·g-1。
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