B相VO2纳米材料的水热法合成与电化学性能研究

论文摘要

在本文中,通过水热合成,我们生长了大量VO2(B)纳米线和三种三维结构的VO2(B)纳米材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对这些纳米材料的形貌和晶格结构进行了表征,并讨论了其生长机理。同时,对三种三维结构的V02(B)纳米材料的电化学性能进行了测试和分析。主要内容及创新点如下：1.以正丁醇为还原剂,我们得到了单晶性良好的VO2(B)纳米线,该纳米线在[110]方向上择优生长,对VO2(B)纳米线的生长机理作了详细的讨论,测试了其磁学和电学传输特性。2.通过改变反应条件,如：还原剂、钒源等,成功制备了三种三维结构的V02(B)纳米材料：刺猬状,中空微球和多孔结构,分别对它们的结构和形貌进行了表征,并探讨了它们的生长机理。其中中空微球的VO2(B)的生成利用了反应过程中生成的CO2气体作为软模板,这是关于VO2(B)中空微球的生长机理的首次报道。多孔结构的VO2(B)首次制备而得。3.对这三种三维样品的电化学性能进行了测试和分析,充放电测试和循环伏安图都表明,刺猬状的VO2(B)制备的电极具有较大的放电容量和较好的电容保持能力,并且初步探讨了结构及电化学性能之间的关系,提出影响性能的若干因素。

论文目录

• 论文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 2的基本性质和应用'>1.1 VO₂的基本性质和应用
• 2的研究进展'>1.2 VO₂的研究进展
• 1.3 本文的工作
• 参考文献
• 第二章 二氧化钒纳米线的合成、结构及性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 实验仪器与物理表征
• 2.2.2 样品的制备
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 结构和形貌表征
• 2.3.2 生长机理
• 2.4 二氧化钒纳米线磁性能测量
• 2.5 二氧化钒纳米线电学传输特性
• 2.6 本章小结
• 参考文献
• 第三章 三维二氧化钒纳米结构的合成
• 3.1 引言
• 3.2 刺猬状二氧化钒纳米结构的合成
• 3.2.1 引言
• 3.2.2 实验过程
• 3.2.3 实验结果与讨论
• 3.3 空心球状二氧化钒纳米结构的合成
• 3.3.1 引言
• 3.3.2 实验过程
• 3.3.3 实验结果与讨论
• 3.4 多孔状二氧化钒纳米结构的合成
• 3.4.1 引言
• 3.4.2 实验过程
• 3.4.3 实验结果与讨论
• 3.5 本章小结
• 参考文献
• 第四章 三维二氧化钒纳米材料的电化学性能研究
• 4.1 钒氧化物在锂电池中的应用
• 4.2 电化学分析法
• 4.2.1 充放电测试
• 4.2.2 循环伏安测试
• 4.3 三种纳米结构的电化学性能比较
• 4.3.1 电极的制备
• 4.3.2 结果分析与讨论
• 4.4 小结
• 参考文献
• 第五章 结论与展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利