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本文以V2O5作为钒源,分别以乙二醇、乙醇作为还原剂,通过改变反应温度及调控还原剂浓度,制备出了不同结构、不同形貌的VO2(B)、V3O7·H2O、VoOH纳米材料。并对其结构形貌进行了系统的表征,对其电化学性能进行了研究。主要研究内容如下:
1.采用乙醇作为还原剂,通过改变水热反应温度及乙醇浓度制备出了VO2(B)纳米带、V3O7·H2O纳米棒。①在220℃的高温条件下,乙醇浓度为20％时,制备出了纯净的VO2(B)纳米带。并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子能量损失谱(EELS)对其结构、成份及形貌进行了表征,并对其生长机理进行了阐述。通过对其电化学性能表征,发现其比电容量高达632.6F·g-1。②在温度为210℃、200℃、190℃的水热条件下,乙醇浓度为5％时制备出了V3O7·H2O纳米棒。通过对其结构、成份的表征,发现温度越低越易形成纯净的V3O7·H2O。同时对于其电化学性能的表征中发现其比电容量达到541.7F·g-1。
2.采用乙二醇作为还原剂,通过改变水热反应温度及乙二醇浓度制备出了VO2(B)纳米带、VO2(B)纳米片、VOOH纳米颗粒。①在210℃、200℃、190℃,乙二醇浓度为20％时,制备出了VO2(B)纳米带。当乙二醇浓度为5％时,在220℃、210℃、200℃条件下也制备出了VO2(B)纳米带；而在190℃时,制备出了VO2(B)纳米片。通过对样品的结构、成份及形貌的分析,发现随着温度及乙二醇浓度的降低,样品趋向于二维片状结晶。通过循环伏安法及恒流充放电测试,发现VO2(B)纳米带具有优异的电化学性能,其比电容量为414.9 F·g-1。②在220℃乙二醇浓度为20％时,制备出了纯净的VOOH纳米颗粒。并对其结构形貌及电化学性能进行了测试表征,发现其比电容量高达677.7F·g-1。