鎂離子電池釩系正極材料的研究.pdf

1、鎂二次電池是一種有良好前景的化學(xué)電源。鎂的離子半徑、化學(xué)性質(zhì)和鋰有許多相似之處,價(jià)格便宜(約為鋰的1/24)、安全性高及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn);鎂的理論比容量較大(2205mAh/g),能提供比鉛酸電池和鎳-鎘電池系統(tǒng)高得多的能量密度,雖然鎂二次電池在小型裝置方面的應(yīng)用難以與鋰電池相競(jìng)爭(zhēng),但在大負(fù)荷用途方面有潛在優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是很有望適用于電動(dòng)車的一種綠色蓄電池。
　　對(duì)鎂二次電池的研究,目前還處于初級(jí)階段,本論文概述了二次鎂離子電池正極材

2、料的研究現(xiàn)狀。采用溶膠-凝膠制備方法,通過(guò)控制H2O2濃度、還原介質(zhì)、煅燒氣氛條件,制備出了具有微納米結(jié)構(gòu)的釩系氧化物(V3O7、VO2/V6O13、VO2和V3O7),并以釩系氧化物作為鎂二次電池正極材料的研究目標(biāo),系統(tǒng)地對(duì)其合成工藝、結(jié)構(gòu)形貌、電化學(xué)脫嵌鎂性能進(jìn)行了研究。
　　采用差熱分析(TG-DTA),X-射線衍射儀(XRD),掃描電鏡(SEM),粒度分析和比表面積等分析手段對(duì)前驅(qū)體和樣品進(jìn)行了表征和對(duì)比研究。結(jié)果顯示采用

3、溶膠-凝膠法制備的釩系氧化物在500℃煅燒條件下,晶型較好,呈微納米結(jié)構(gòu),加入無(wú)水乙醇還原劑制備出了具有納米帶結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料VO2/V6O13。
　　采用304不銹鋼網(wǎng)作為正極集流體,將所制備的釩系氧化物應(yīng)用于鎂二次電池正極材料,飽和甘汞電極為參比電極,Pt片為對(duì)電極,1M Mg(ClO4)2/AN為電解液,組裝成三電極體系進(jìn)行循環(huán)伏安曲線和恒流充放電測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明:所制備的材料V3O7、VO2/V6O13、VO2和V2O5在0.