二氧化鉬納米材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、納米材料具有不同于普通塊體材料的特殊物理和化學(xué)性能，在工業(yè)、生物、電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，是材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。MoO2納米材料作為納米大家族的一員，近年來在很多領(lǐng)域的研究有長足發(fā)展，其中在Li離子電池陽極材料應(yīng)用中更是有著不俗表現(xiàn)。
　　 本文以過渡金屬氧化物：MoO2為研究對象，通過水熱法制備不同形貌的MoO2納米材料，采用現(xiàn)代測試方法對產(chǎn)物的相結(jié)構(gòu)和形貌特征進(jìn)行表征，并研究其電化學(xué)性能。結(jié)果表明：
　　

2、1.以過氧鉬酸溶膠為前驅(qū)體，通過水熱法制備單斜相MoO2納米材料；采用不同還原劑調(diào)控產(chǎn)物的形貌，其中以乙醇為還原劑，所得產(chǎn)物為納米棒，其長度約200 nm，直徑約50 nm；以丙酮為還原劑，所得產(chǎn)物為直徑約幾十納米的顆粒團(tuán)聚成的微米球，球直徑約2μm。
　　 2.通過恒流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗測試研究了不同電流密度、不同活性物質(zhì)與乙炔黑質(zhì)量比、不同形貌對電化學(xué)性能的影響，結(jié)果表明：納米棒充放電比容量隨電流密度的增加而下降，隨

3、活性物質(zhì)含量的增加而先升后減；在電流密度為0.1 mA/cm2，活性物質(zhì)與乙炔黑質(zhì)量比為6:4時(shí)，充放電比容量最高；在此條件下，MoO2納米棒的首次放電比容量是600 mAh/g，明顯高于微米球的首次放電比容量244mAh/g，且首次放電后的循環(huán)可逆性高，這歸因于納米材料的尺寸小、比表面積大等特點(diǎn)。
　　 3.通過考察過氧鉬酸溶膠濃度、乙醇濃度、水熱溫度和水熱時(shí)間對MoO2納米棒結(jié)構(gòu)和形貌的影響，探討其生長機(jī)制：產(chǎn)物經(jīng)過結(jié)晶-溶

4、解-重結(jié)晶-劈裂而來。水熱反應(yīng)最初生成的是一維MoO3納米帶，接著在還原劑的作用下，MoO3溶解并重新結(jié)晶成Mo8O23扇形納米薄片，最后扇形納米薄片劈裂成MoO2納米棒。
　　 4.通過水熱法制備PANI/MoO2納米復(fù)合材料，研究聚苯胺的引入對產(chǎn)物形貌與電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，PANI未改變產(chǎn)物物相，仍然為單斜相MoO2，但產(chǎn)物的結(jié)晶度有所降低，且納米棒尺寸減小，團(tuán)聚程度變大。電化學(xué)性能研究表明：適量引入PANI可在材料