《釩氧化合物納米晶的可控制備及其高容量儲鋰性能研究》是依託中南大學，由劉軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：釩氧化合物納米晶的可控制備及其高容量儲鋰性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉軍
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
開發高性能鋰離子電池對緩解能源短缺，改善環境，發展國民經濟和保障國家安全具有重大意義。能否實現具有高能量密度，大功率性能的正極材料是開發高性能鋰離子電池的瓶頸。釩氧化合物體系因其超高的理論比容量是研發高性能鋰離子正極材料的理想選擇。本課題以釩氧化合物為研究對象，採用理論和實驗結合的方式，以理論研究指導實驗，系統地研究預嵌鋰V2O5納米線和V2O5onH2O納米片、以石墨烯為碳源包覆系列釩氧化合物納米晶和新型三維多孔V2O5納米薄膜材料的製備，及其結構、形貌、尺寸對電化學特性的影響，揭示微觀結構與電化學性能之間的關係，力求達到性能設計與結構設計之間的統一，探索新的可控制備的方法，實現具有高能量密度、高循環穩定性、高倍率性能的鋰離子電池用釩氧化合物正極材料。
結題摘要
開發高性能鋰離子電池對緩解能源短缺，改善環境，發展國民經濟和保障國家安全具有重大意義。能否實現具有高能量密度，大功率性能的正極材料是開發高性能鋰離子電池的瓶頸。釩基體系因其超高的理論比容量是研發高性能鋰離子正極材料的理想選擇。本課題以層狀釩氧化合物為研究對象，採用理論和實驗結合的方式，以理論研究指導實驗，系統地研究預嵌鋰、摻雜、複合、包覆對釩基材料的結構、形貌、尺寸的影響，以及對其電化學特性的影響，揭示微觀結構與電化學性能之間的關係，力求達到性能設計與結構設計之間的統一，探索新的可控制備的方法，成功製備了預嵌鋰Li0.0625V2O5納米線，Na0.33V2O5納米片，LiV3O8納米片/石墨烯三明治複合材料，Li3VO4納米片/石墨烯三明治複合材料等釩基材料，實現具有高能量密度（350 mAh/g）、高循環穩定性（在1C電流充放電條件下，循環500圈，容量保持不變，效率99.5%以上）、高倍率性能（0.5C充放電的比容量達到0.1C充放電比容量的90 %以上）的鋰離子電池用釩基正極材料。實現了預期目標。在該項目的支持下，在這三年時間裡，項目負責人以第一作者或者第一通訊作者發表的SCI論文14篇，總影響因子為82，其中，5篇一區，7篇二區，2篇三區。申請專利4項。
