RU2747772C1 - Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon - Google Patents

Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon Download PDF

Info

Publication number
RU2747772C1
RU2747772C1 RU2020129831A RU2020129831A RU2747772C1 RU 2747772 C1 RU2747772 C1 RU 2747772C1 RU 2020129831 A RU2020129831 A RU 2020129831A RU 2020129831 A RU2020129831 A RU 2020129831A RU 2747772 C1 RU2747772 C1 RU 2747772C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon
composite
vanadium trioxide
hours
temperature
Prior art date
Application number
RU2020129831A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Степановна Захарова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук
Priority to RU2020129831A priority Critical patent/RU2747772C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2747772C1 publication Critical patent/RU2747772C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B82B3/0014—Array or network of similar nanostructural elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G31/00—Compounds of vanadium
    • C01G31/02—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H01G4/008—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a technology for producing a vanadium trioxide/carbon composite of the composition V2O3/C, which can be used as an effective electrode material for lithium current sources. The method of obtaining a composite of vanadium trioxide/carbon includes obtaining an aqueous solution of malic or citric acid and vanadyl hydroxide at a molar ratio equal to (0.75-2):1, drying and annealing in an inert atmosphere, while hydrothermal treatment of the resulting solution is carried out at a temperature of 160 -200°C and an overpressure of 617-1554 kPa for 12-24 hours, and annealing is carried out at a temperature of 600-700°C for 1-2 hours.
EFFECT: invention makes it possible to obtain a high quality vanadium trioxide / carbon V2O3/C composite due to structural stability of the product with particle morphology in the form of spheres and a core-shell structure due to an increase in the shell thickness and a uniform distribution of component particles.
1 cl, 3 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к способу получения композита триоксид ванадия/углерод состава V2O3/C, который может быть использован в качестве эффективного электродного материала литиевых источников тока (W. Cheng, G. Zeng, М. Niederberger. Design of vanadium oxide core-shell nanoplatelets for lithium ion storage // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 2861-2868), терморезистора с положительным температурным коэффициентом сопротивления (Y. Zhang, М. Fan, X. Liu et al. Beltlike V2O3@C core-shell-structured composite: design, preparation, characterization, phase transition, and improvement of electrochemical properties of V2O3 // Eur. J. Inorg. Chem. 2012. №10. P.1650-1659), а также суперконденсатора (J. Zheng, Y. Zhang, X. Jing et al. Synthesis of amorphous carbon coated on V2O3 core-shell composites for enhancing the electrochemical properties of V2O3 as supercapacitor electrode // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 2017. V. 518. P. 188-196).The invention relates to a method for producing a composite vanadium trioxide / carbon composition V 2 O 3 / C, which can be used as an effective electrode material for lithium current sources (W. Cheng, G. Zeng, M. Niederberger. Design of vanadium oxide core-shell nanoplatelets for lithium ion storage // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 2861-2868), a PTC thermistor (Y. Zhang, M. Fan, X. Liu et al. Beltlike V 2 O 3 @C core-shell-structured composite: design, preparation, characterization, phase transition, and improvement of electrochemical properties of V 2 O 3 // Eur. J. Inorg. Chem. 2012. No. 10. P.1650 -1659), as well as a supercapacitor (J. Zheng, Y. Zhang, X. Jing et al. Synthesis of amorphous carbon coated on V 2 O 3 core-shell composites for enhancing the electrochemical properties of V 2 O 3 as supercapacitor electrode / / Colloids and Surfaces A: Physicochem.Eng. Aspects 2017. V. 518. P. 188-196).

Известен способ получения композита триоксид ванадия/углерод состава V2O3/C, включающий растворение при температуре 50 - 90°С и перемешивании 0.1-2 мМ порошка одного из углеводов (глюкозы С6Н12О6, фруктозы С6Н12О6 или сахарозы С12Н22О11) в 20 - 80 мл водного раствора этиленгликоля С2Н6О2 при объемном соотношении H2O : C2H6O2 = 1 : (1+20), с последующим добавлением к полученному раствору 0.1 -10 мМ одного из источника ванадия (метаванадата аммония NH4VO3, метаванадата натрия NaVO3, метаванадата калия KVO3, пентоксида ванадия V2O5). Полученную гомогенную вязкую жидкость подвергают гидротермальной обработке при температуре 160 - 220°С в течение 1 - 28 ч. В результате получают осадок, который промывают, сушат, а затем подвергают отжигу в инертной атмосфере при 280 - 870°С в течение 1 - 8 ч. Согласно сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), полученный композит V2O3/C образован нанопластинками толщиной 70 - 150 нм и длиной до 1 мкм агломерированными в частицы в форме сфер диаметром ~6 мкм. (Патент CN107910541; МПК B82Y 30/00, H01M 10/0525, Н01М 4/36, H01M 4/48; 2018 год).A known method of obtaining a composite vanadium trioxide / carbon composition V 2 O 3 / C, including dissolving at a temperature of 50 - 90 ° C and stirring 0.1-2 mM powder of one of the carbohydrates (glucose C 6 H 12 O 6 , fructose C 6 H 12 O 6 or sucrose C 12 H 22 O 11 ) in 20 - 80 ml of an aqueous solution of ethylene glycol C 2 H 6 O 2 at a volume ratio of H 2 O: C 2 H 6 O 2 = 1: (1 + 20), followed by addition to the resulting 0.1-10 mM solution of one of the source of vanadium (ammonium metavanadate NH 4 VO 3 , sodium metavanadate NaVO 3 , potassium metavanadate KVO 3 , vanadium pentoxide V 2 O 5 ). The resulting homogeneous viscous liquid is subjected to hydrothermal treatment at a temperature of 160 - 220 ° C for 1 - 28 h. As a result, a precipitate is obtained, which is washed, dried, and then subjected to annealing in an inert atmosphere at 280 - 870 ° C for 1 - 8 h According to scanning electron microscopy (SEM), the obtained V 2 O 3 / C composite is formed by nanoplates with a thickness of 70 - 150 nm and a length of up to 1 µm agglomerated into particles in the form of spheres with a diameter of ~ 6 µm. (Patent CN107910541; IPC B82Y 30/00, H01M 10/0525, H01M 4/36, H01M 4/48; 2018).

Недостатком известного способа является невысокое качество конечного продукта за счет уменьшения структурной стабильности вследствие агломерации нанопластинок.The disadvantage of this method is the low quality of the final product due to a decrease in structural stability due to the agglomeration of nanoplates.

Известен способ получения композита триоксид ванадия/углерод состава V2O3/C, включающий растворение при перемешивании 0.5 г ацетилацетоната ванадия V(C5H7O2)3 и 1 г 2-диметилимидазола C4H6N2 в 40 мл N,N-диметилформамида (CH3)2NCH. Полученную реакционную массу подвергают трехступенчатому нагреву. Первоначально - в автоклаве при 160°С в течение 12 ч с последующей промывкой продукта, затем в вакууме при 60°С в течение 12 ч, после чего ведут отжиг в атмосфере аргона при температуре 500°С в течение 3 ч. Согласно СЭМ, полученный композит V2O3/C образован частицами в форме сфер со структурой ядро-оболочка диаметром ~200 нм. Согласно просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), толщина оболочки равна ~30 нм (С.Han, F. Liu, J. Liu et al. Facile template-free synthesis of uniform carbon-confined V2O3 hollow spheres for stable and fast lithium storage// J. Mater. Chem. A. 2018. V. 6. P. 6220-6224).A known method of producing a composite vanadium trioxide / carbon composition V 2 O 3 / C, including dissolving with stirring 0.5 g of vanadium acetylacetonate V (C 5 H 7 O 2 ) 3 and 1 g of 2-dimethylimidazole C4H6N2 in 40 ml of N, N-dimethylformamide ( CH 3 ) 2 NCH. The resulting reaction mass is subjected to three-stage heating. Initially, in an autoclave at 160 ° C for 12 hours, followed by washing the product, then in a vacuum at 60 ° C for 12 hours, after which annealing is carried out in an argon atmosphere at a temperature of 500 ° C for 3 hours. the V 2 O 3 / C composite is formed by particles in the form of spheres with a core-shell structure ~ 200 nm in diameter. According to transmission electron microscopy (TEM), the shell thickness is ~ 30 nm (C. Han, F. Liu, J. Liu et al. Facile template-free synthesis of uniform carbon-confined V 2 O 3 hollow spheres for stable and fast lithium storage // J. Mater. Chem. A. 2018. V. 6. P. 6220-6224).

Недостатком известного способа является использование в качестве компонента реакционной смеси остро токсичных ацетилацетоната ванадия и N,N-диметилформамида, обладающих канцерогенным действием и вызывающих смертельный исход при вдыхании или впитывании через кожу. Кроме того, N,N-диметилформамид является огнеопасным.The disadvantage of this method is the use as a component of the reaction mixture of acutely toxic vanadium acetylacetonate and N, N-dimethylformamide, which have a carcinogenic effect and are fatal when inhaled or absorbed through the skin. In addition, N, N-dimethylformamide is flammable.

Известен способ получения композита триоксид ванадия/углерод V2O3/C с использованием глюкозы С6Н12О6 как источника углерода и ацетилацетоната ванадила VO(С5Н7О2)2. В известном способе к этанольному раствору, содержащему ацетилацетонат ванадила (1 - 3 г) и глюкозу (4 - 6 г), при перемешивании добавляют 30%-ный раствор пероксида водорода Н2О2 до установления рН раствора равного 2 - 6. Полученную реакционную массу подвергают трехступенчатому нагреву. Первоначально - в автоклаве при 120 - 240°С в течение 2 - 48 ч с последующей промывкой продукта, затем в вакууме при 60 - 80°С в течение 12 ч, после чего ведут отжиг в атмосфере азота и водорода при температуре 400 - 800°С в течение 2 - 8 ч. Согласно СЭМ, полученный композит V2O3/C образован частицами в форме сфер со структурой ядро-оболочка диаметром ~300 нм. Согласно ПЭМ, толщина оболочки равна ~3 нм. (Патент CN103553131, МПК С01В 31/02, C01G 31/02, Н01М 4/36, Н01М 4/48, 2014 год).A known method of producing a composite vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C using glucose C 6 H 12 O 6 as a carbon source and vanadyl acetylacetonate VO (C 5 H 7 O 2 ) 2 . In the known method, to an ethanol solution containing vanadyl acetylacetonate (1 - 3 g) and glucose (4 - 6 g), a 30% solution of hydrogen peroxide H 2 O 2 is added with stirring until the pH of the solution is equal to 2 - 6. The resulting reaction the mass is subjected to three-stage heating. Initially - in an autoclave at 120 - 240 ° С for 2 - 48 hours, followed by washing the product, then in vacuum at 60 - 80 ° С for 12 hours, after which annealing is carried out in a nitrogen and hydrogen atmosphere at a temperature of 400 - 800 ° C for 2 - 8 h. According to SEM, the resulting V 2 O 3 / C composite is formed by particles in the form of spheres with a core-shell structure ~ 300 nm in diameter. According to TEM, the shell thickness is ~ 3 nm. (Patent CN103553131, IPC С01В 31/02, C01G 31/02, Н01М 4/36, Н01М 4/48, 2014).

Недостатком известного способа является сложность процесса, обусловленная сушкой продукта в вакууме и отжигом в атмосфере взрывоопасного водорода, а также невысокое качество конечного продукта за счет уменьшения структурной стабильности вследствие наличия тонкой оболочки полученных сфер.The disadvantage of this method is the complexity of the process due to drying the product in vacuum and annealing in an atmosphere of explosive hydrogen, as well as the low quality of the final product due to a decrease in structural stability due to the presence of a thin shell of the resulting spheres.

Известен способ получения композита триоксид ванадия/углерод V2O3/C, включающий растворение в воде карбоновой кислоты, добавление оксидного соединения ванадия, сушку и последующий отжиг. В качестве карбоновой кислоты используют яблочную или лимонную кислоту. В качестве оксидного соединения ванадия используют гидроксид ванадила. Молярное соотношение яблочная или лимонная кислота: гидроксид ванадила равно (0.75÷2):1. Отжиг ведут в инертной атмосфере при температуре 490 - 550°С в течение 1 - 2 ч. Получают композит V2O3/C, состоящий из частиц с морфологией микропластин длиной 400 - 800 нм и толщиной 30 - 40 нм (Патент RU 2653020; МПК C01G 31/02, С01В 32/15, B82Y 30/00, Н01М 4/48; 2018 год) (прототип).A known method of producing a composite vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C, including dissolving a carboxylic acid in water, adding an oxide vanadium compound, drying and subsequent annealing. Malic or citric acid is used as the carboxylic acid. Vanadyl hydroxide is used as an oxide compound of vanadium. The molar ratio of malic or citric acid: vanadyl hydroxide is (0.75 ÷ 2): 1. Annealing is carried out in an inert atmosphere at a temperature of 490 - 550 ° C for 1 - 2 hours. A V2O3 / C composite is obtained, consisting of particles with microplate morphology 400 - 800 nm long and 30 - 40 nm thick (Patent RU 2653020; IPC C01G 31 / 02, С01В 32/15, B82Y 30/00, Н01М 4/48; 2018) (prototype).

Недостатком известного материала является низкая структурная стабильность, связанная со значительной деформацией при изменении объема анодного материала в процессе многократной литации и делитации.The disadvantage of the known material is its low structural stability associated with significant deformation when the volume of the anode material changes during repeated lithiation and delitation.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ получения композита триоксид ванадия/углерод, обеспечивающий высокое качество конечного продукта за счет увеличения его структурной стабильности в процессе многократной литации и делитации.Thus, the authors were faced with the task of developing a method for producing a vanadium trioxide / carbon composite that would ensure high quality of the final product by increasing its structural stability in the process of multiple lithiation and delitation.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения композита триоксид ванадия/углерод состава V2O3/C, включающем получение водного раствора яблочной или лимонной кислоты и гидроксида ванадила при молярном соотношении, равном (0.75÷2):1, сушку и отжиг в инертной атмосфере, в котором осуществляют гидротермальную обработку полученного раствора при температуре 160 - 200°С и избыточном давлении 617 - 1554 кПа в течение 12 - 24 ч, а отжиг ведут при температуре 600 - 700°С в течение 1 - 2 ч.The problem is solved in the proposed method for producing a composite vanadium trioxide / carbon composition V 2 O 3 / C, including obtaining an aqueous solution of malic or citric acid and vanadyl hydroxide at a molar ratio of (0.75 ÷ 2): 1, drying and annealing in an inert atmosphere , in which hydrothermal treatment of the resulting solution is carried out at a temperature of 160 - 200 ° C and an overpressure of 617 - 1554 kPa for 12 - 24 hours, and annealing is carried out at a temperature of 600 - 700 ° C for 1 - 2 hours.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ получения композита триоксид ванадия/углерод состава V2O3/C с использованием гидротермальной обработки исходных компонентов гидроксида ванадила и яблочной кислоты или лимонной кислоты в предлагаемых авторами условиях.Currently, from the patent and scientific and technical literature, there is no known method for producing a composite vanadium trioxide / carbon of the composition V 2 O 3 / C using hydrothermal treatment of the starting components of vanadyl hydroxide and malic acid or citric acid under the conditions proposed by the authors.

В настоящее время новым направлением в разработке анодных материалов для литий-ионных батарей является создание 3D-материалов со сферической морфологией частиц и структурой ядро/оболочка. Такие материалы имеют улучшенную проводимость, стабильное напряжение, высокую энергоемкость, высокую безопасность в отношении перезаряда/переразряда и тока короткого замыкания. Использование композита триоксид ванадия/углерод состава V2O3/C с морфологией частиц в виде сфер и структурой ядро-оболочка позволяет значительно улучшить его электрохимические свойства (разрядную емкость, циклируемость, кулоновскую эффективность) за счет повышения структурной стабильности, связанной с уменьшением деформации при изменении объема анодного материала в процессе многократной литации и делитации, и электронной проводимости (С.Huan, X. Zhao, X. Xiao et al. One-step solvothermal synthesis of V2O3@С nanoparticles as anode materials for lithium-ion battery // J. Alloys Compd. 2019. V. 776. P. 568-574; L. Jiang, Y. Qu, Z. Ren et al. In situ carbon-coated yolk-shell V2O3 microspheres for lithium-ion batteries // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. P. 1595-1601).Currently, a new direction in the development of anode materials for lithium-ion batteries is the creation of 3D materials with a spherical particle morphology and a core / shell structure. Such materials have improved conductivity, stable voltage, high energy capacity, high overcharge / overdischarge safety and short circuit current. The use of a vanadium trioxide / carbon composite of the composition V 2 O 3 / C with a particle morphology in the form of spheres and a core-shell structure can significantly improve its electrochemical properties (discharge capacity, cyclability, Coulomb efficiency) due to an increase in structural stability associated with a decrease in deformation at change in the volume of the anode material in the process of repeated lithiation and fission, and electronic conductivity (C. Huang, X. Zhao, X. Xiao et al. One-step solvothermal synthesis of V 2 O 3 @ C nanoparticles as anode materials for lithium-ion battery // J. Alloys Compd. 2019. V. 776. P. 568-574; L. Jiang, Y. Qu, Z. Ren et al. In situ carbon-coated yolk-shell V 2 O 3 microspheres for lithium-ion batteries // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7.P. 1595-1601).

Исследования, проведенные авторами, позволили сделать вывод, что осуществление дополнительно гидротермальной обработки исходного водного раствора реагентов обеспечивает взаимодействие гидроксида ванадила с яблочной или лимонной кислотой в гидротермальных условиях, приводящее к формированию композита со структурой ядро-оболочка, что обусловлено Оствальдовским процессом созревания, вызывающим рекристаллизацию оболочки за счет массопереноса анизотропных наночастиц композита. Гомогенное диспергирование углерода в композите, формирование композита с морфологией частиц в виде сфер и структурой ядро-оболочка предотвращают агрегацию частиц конечного продукта, повышают структурную стабильность, увеличивает проводимость системы, что в конечном итоге повышает эффективность работы различных устройств, изготовленных на основе композита триоксид ванадия/углерод, как материала. Авторами экспериментальным путем было установлено, что существенным фактором, определяющим состав и структуру конечного продукта, являются условия проведения гидротермальной обработки. При уменьшении температуры гидротермальной обработки ниже 160°С и избыточного давления ниже 617 кПа образуется рентгеноаморфная фаза, а при повышении температуры гидротермальной обработки выше 200°С и избыточного давления выше 1554 кПа в конечном продукте появляется в качестве примесной фазы диоксид ванадия VO2. Также при снижении температуры обжига менее 600°С или при повышении ее выше 700°С в конечном продукте появляются примесные фазы оксидов ванадия. При этом наблюдается агломерация частиц основной фазой V2O3/C и отсутствие структуры ядро-оболочка.The studies carried out by the authors led to the conclusion that the implementation of additional hydrothermal treatment of the initial aqueous solution of reagents ensures the interaction of vanadyl hydroxide with malic or citric acid under hydrothermal conditions, leading to the formation of a composite with a core-shell structure, which is due to the Ostwald ripening process, which causes shell recrystallization due to mass transfer of anisotropic composite nanoparticles. Homogeneous dispersion of carbon in the composite, the formation of a composite with a particle morphology in the form of spheres and a core-shell structure prevent aggregation of particles of the final product, increase structural stability, and increase the conductivity of the system, which ultimately increases the efficiency of various devices based on the vanadium trioxide composite / carbon like material. The authors experimentally found that an essential factor determining the composition and structure of the final product is the conditions for hydrothermal treatment. When reducing the hydrothermal treatment temperature below 160 ° C and an excess pressure below 617 kPa X-ray amorphous phase is formed, and by increasing the hydrothermal treatment temperature above 200 ° C and gage pressure above 1554 kPa in the final product appears as an impurity phase of vanadium dioxide VO 2. Also, when the firing temperature drops below 600 ° C or when it rises above 700 ° C, impurity phases of vanadium oxides appear in the final product. In this case, there is an agglomeration of particles by the main phase V 2 O 3 / C and the absence of a core-shell structure.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Берут порошок лимонной C6H8O7 или яблочной кислоты С4Н6О5 и растворяют его в воде. К полученному раствору при перемешивании добавляют порошок гидроксида ванадила VO(OH)2, взятый в молярном соотношении яблочная или лимонная кислота : гидроксид ванадила = (0.75÷2):1, до получения истинного раствора. Полученный раствор подвергают гидротермальной обработке при температуре 160 - 200°С и избыточном давлении 617 - 1554 кПа в течение 12 -24 ч. Полученный продукт фильтруют, промывают водой и сушат на воздухе при 50°С. Затем гомогенную смесь отжигают в токе инертного газа (азота или аргона) при температуре 600 - 700°С в течение 1 - 2 ч. Аттестацию полученного продукта проводят с помощью рентгенофазового анализа (РФА), СЭМ и КР-спектроскопии. Содержание углерода в композите определяли термогравиметрическим методом. По данным РФА полученный порошок является композитом триоксид ванадия/углерод V2O3/C на основе ромбоэдрической структуры триоксида ванадия V2O3 с параметрами элементарной ячейки а = 4.949

Figure 00000001
, с = 13.998
Figure 00000002
(фиг. 1). Согласно СЭМ, композит триоксид ванадия/углерод V2O3/C, полученный с использованием в качестве источника углерода лимонной кислоты, имеет морфологию частиц в виде сфер диаметром 2.5 - 4.5 мкм и структуру ядро-оболочка с толщиной оболочки равной 700 - 850 нм (фиг. 2а). Согласно СЭМ, композит триоксид ванадия/углерод V2O3/С, полученный с использованием в качестве источника углерода яблочной кислоты, имеет морфологию частиц в виде сфер диаметром 1.5 - 2.5 мкм и структуру ядро-оболочка с толщиной оболочки равной 200 - 300 нм (фиг. 2б). Наличие свободного углерода в композите триоксид ванадия/углерод V2O3/C подтверждается КР-спектроскопией (фиг. 3). На КР-спектре наблюдается G-полоса (graphitic) с частотой 1592 см-1, характеризующая колебания атомов углерода в sp2-гибридизации, и указывает на наличие в образце мелкокристаллического графита, и D-полоса (disordered) с частотой 1359 см-1, которая соответствует колебаниям атомов углерода с sp3-типом гибридизации и свидетельствует о наличии разупорядочения. По данным термогравиметрического анализа концентрация углерода в композите V2O3/C равна 15.1 и 7.8 вес. %, соответственно при использованием в качестве источника углерода лимонной или яблочной кислоты.The proposed method can be implemented as follows. Take a powder of citric C 6 H 8 O 7 or malic acid C 4 H 6 O 5 and dissolve it in water. Vanadyl hydroxide powder VO (OH) 2 , taken in a molar ratio of malic or citric acid: vanadyl hydroxide = (0.75 ÷ 2): 1, is added to the resulting solution with stirring, until a true solution is obtained. The resulting solution is subjected to hydrothermal treatment at a temperature of 160-200 ° C and an overpressure of 617-1554 kPa for 12-24 hours. The resulting product is filtered, washed with water and dried in air at 50 ° C. Then the homogeneous mixture is annealed in a flow of an inert gas (nitrogen or argon) at a temperature of 600 - 700 ° C for 1 - 2 hours. Certification of the obtained product is carried out using X-ray phase analysis (XPA), SEM and Raman spectroscopy. The carbon content in the composite was determined by the thermogravimetric method. According to XRD the resulting powder is a composite trioxide vanadium / carbon ratio V 2 O 3 / C on the basis of the rhombohedral structure vanadium trioxide V2O3 with unit cell parameters a = 4.949
Figure 00000001
, c = 13.998
Figure 00000002
(Fig. 1). According to SEM, the vanadium trioxide / carbon V2O3 / C composite obtained using citric acid as a carbon source has a particle morphology in the form of spheres 2.5 - 4.5 μm in diameter and a core-shell structure with a shell thickness of 700 - 850 nm (Fig.2a ). According to SEM, the vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C composite obtained using malic acid as a carbon source has a particle morphology in the form of spheres 1.5 - 2.5 μm in diameter and a core-shell structure with a shell thickness of 200 - 300 nm ( Fig.2b). The presence of free carbon in the composite vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C is confirmed by Raman spectroscopy (Fig. 3). The Raman spectrum shows a G-band (graphitic) with a frequency of 1592 cm -1 , which characterizes vibrations of carbon atoms in sp 2 -hybridization, and indicates the presence of fine-crystalline graphite in the sample, and a D-band (disordered) with a frequency of 1359 cm -1 , which corresponds to vibrations of carbon atoms with sp 3 -type hybridization and indicates the presence of disorder. According to thermogravimetric analysis, the carbon concentration in the V 2 O 3 / C composite is 15.1 and 7.8 wt. %, respectively, when using citric or malic acid as a carbon source.

На фиг. 1 представлены рентгенограммы композита триоксид ванадия/углерод V2O3/C, синтезированного с использованием в качестве источника углерода лимонной или яблочной кислоты и позиции дифракционных линий на теоретической дифрактограмме триоксида ванадия V2O3, построенные по данным ICDD №071-0280.FIG. 1 shows X-ray diffraction patterns of a vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C composite synthesized using citric or malic acid as a carbon source and the positions of the diffraction lines on the theoretical diffractogram of vanadium trioxide V 2 O 3 , constructed according to ICDD data No. 071-0280.

На фиг. 2 приведено изображение композита триоксид ванадия/углерод V2O3/C с морфологией частиц в виде сфер со структурой ядро-оболочка, синтезированного с использованием в качестве источника углерода лимонной (а) или яблочной кислоты (б), полученное на сканирующем электронном микроскопе высокого разрешения.FIG. 2 shows an image of a composite vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C with a particle morphology in the form of spheres with a core-shell structure, synthesized using citric (a) or malic acid (b) as a carbon source, obtained with a high-resolution scanning electron microscope. permissions.

На фиг. 3 представлены КР-спектры композита триоксид ванадия/углерод V2O3/C, синтезированного с использованием в качестве источника углерода лимонной или яблочной кислоты.FIG. 3 shows the Raman spectra of the vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C composite synthesized using citric or malic acid as a carbon source.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.The proposed method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Берут 1.5593 г порошка лимонной кислоты C6H8O7 и растворяют его в 50 мл воды. К полученному раствору при перемешивании добавляют 1.0 г порошка гидроксида ванадила VO(OH)2 в молярном соотношении C6H8O7 : VO(OH)2 = 0.75:1. Полученный раствор подвергают гидротермальной обработке в автоклаве при температуре 160°С и избыточном давлении 617 кПа в течение 24 ч. Полученный продукт фильтруют, промывают водой и сушат на воздухе при 50°С. Затем гомогенную смесь помещают в печь, нагревают в токе азота до 600°С и выдерживают 2 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом V2O3/C на основе ромбоэдрической сингонии триоксида ванадия с концентрацией углерода равной 15.1 вес. %, состоящим из частиц с морфологией в виде сфер диаметром 2.5 - 4.5 мкм и структурой ядро-оболочка с толщиной оболочки равной 700 - 850 нм.Example 1. Take 1.5593 g of citric acid powder C 6 H 8 O 7 and dissolve it in 50 ml of water. 1.0 g of vanadyl hydroxide powder VO (OH) 2 in a molar ratio of C 6 H 8 O 7 : VO (OH) 2 = 0.75: 1 is added to the resulting solution with stirring. The resulting solution is subjected to hydrothermal treatment in an autoclave at a temperature of 160 ° C and an overpressure of 617 kPa for 24 hours. The resulting product is filtered, washed with water and dried in air at 50 ° C. Then the homogeneous mixture is placed in an oven, heated in a nitrogen flow to 600 ° C and held for 2 h. According to XRD, SEM, Raman spectroscopy, and thermogravimetric analysis, the resulting product is a V 2 O 3 / C composite based on the rhombohedral syngony of vanadium trioxide with a concentration carbon equal to 15.1 wt. %, consisting of particles with a morphology in the form of spheres 2.5 - 4.5 μm in diameter and a core-shell structure with a shell thickness of 700 - 850 nm.

Пример 2. Берут 4.158 г порошка лимонной кислоты C6H8O7 и растворяют его в 50 мл воды. К полученному раствору при перемешивании добавляют 1.0 г порошка гидроксида ванадила VO(OH)2 в молярном соотношении (C6H8O7) : VO(ОН)2 = 2 : 1. Полученный раствор подвергают гидротермальной обработке в автоклаве при температуре 180°С и избыточном давлении 1000 кПа в течение 20 ч. Полученный продукт фильтруют, промывают водой и сушат на воздухе при 50°С. Затем гомогенную смесь помещают в печь, нагревают в токе аргона до 600°С и выдерживают 1.5 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом V2O3/C на основе ромбоэдрической сингонии триоксида ванадия с концентрацией углерода равной 15.1 вес. %, состоящим из частиц с морфологией в виде сфер диаметром 2.5 - 4.5 мкм и структурой ядро-оболочка с толщиной оболочки равной 700 - 850 нм.Example 2. Take 4.158 g of citric acid powder C 6 H 8 O 7 and dissolve it in 50 ml of water. 1.0 g of vanadyl hydroxide powder VO (OH) 2 in a molar ratio (C 6 H 8 O 7 ): VO (OH) 2 = 2: 1 is added to the resulting solution with stirring. The resulting solution is subjected to hydrothermal treatment in an autoclave at a temperature of 180 ° C and an overpressure of 1000 kPa for 20 hours. The resulting product is filtered, washed with water and dried in air at 50 ° C. Then the homogeneous mixture is placed in an oven, heated in an argon flow to 600 ° C and kept for 1.5 h. According to XRD, SEM, Raman spectroscopy, and thermogravimetric analysis, the resulting product is a V2O3 / C composite based on the rhombohedral syngony of vanadium trioxide with a carbon concentration of 15.1 weight. %, consisting of particles with a morphology in the form of spheres 2.5 - 4.5 μm in diameter and a core-shell structure with a shell thickness of 700 - 850 nm.

Пример 3. Берут 0.39 г порошка лимонной кислоты C6H8O7 и растворяют его в 50 мл воды. К полученному раствору при перемешивании добавляют 0.811 г порошка гидроксида ванадила VO(OH)2 в молярном соотношении C6H8O7 : VO(ОН)2 = 1 : 1. Полученный раствор подвергают гидротермальной обработке в автоклаве при температуре 200°С и избыточном давлении 1554 кПа в течение 12 ч. Полученный продукт фильтруют, промывают водой и сушат на воздухе при 50°С. Затем гомогенную смесь помещают в печь, нагревают в токе азота до 700°С и выдерживают 1 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом V2O3/C на основе ромбоэдрической сингонии триоксида ванадия с концентрацией углерода равной 15.1 вес. %, состоящим из частиц с морфологией в виде сфер диаметром 2.5 - 4.5 мкм и структурой ядро-оболочка с толщиной оболочки равной 700 - 850 нм.Example 3. Take 0.39 g of citric acid powder C 6 H 8 O 7 and dissolve it in 50 ml of water. To the resulting solution with stirring, add 0.811 g of vanadyl hydroxide powder VO (OH) 2 in a molar ratio of C 6 H 8 O 7 : VO (OH) 2 = 1: 1. The resulting solution is subjected to hydrothermal treatment in an autoclave at a temperature of 200 ° C and excess pressure of 1554 kPa for 12 hours. The resulting product is filtered, washed with water and dried in air at 50 ° C. Then the homogeneous mixture is placed in an oven, heated in a nitrogen flow to 700 ° C and held for 1 h. According to XRD, SEM, Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis, the resulting product is a V 2 O 3 / C composite based on the rhombohedral syngony of vanadium trioxide with a concentration carbon equal to 15.1 wt. %, consisting of particles with a morphology in the form of spheres 2.5 - 4.5 μm in diameter and a core-shell structure with a shell thickness of 700 - 850 nm.

Пример 4. Берут 2.6532 г порошка яблочной кислоты С4Н6О5 и растворяют его в 50 мл воды. К полученному раствору при перемешивании добавляют 1.0 г порошка гидроксида ванадила VO(OH)2 в молярном соотношении С4Н6О5 : VO(OH)2 = 2:1. Полученный раствор подвергают гидротермальной обработке в автоклаве при температуре 160°С и избыточном давлении 617 кПа в течение 24 ч. Полученный продукт фильтруют, промывают водой и сушат на воздухе при 50°С. Затем гомогенную смесь помещают в печь, нагревают в токе азота до 600°С и выдерживают 2 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом V2O3/C на основе ромбоэдрической сингонии триоксида ванадия с концентрацией углерода равной 7.8 вес. %, состоящим из частиц с морфологией в виде сфер диаметром 1.5 - 2.5 мкм и структурой ядро-оболочка с толщиной оболочки равной 200 - 300 нм.Example 4. Take 2.6532 g of malic acid powder C 4 H 6 O 5 and dissolve it in 50 ml of water. To the resulting solution with stirring add 1.0 g of powder of vanadyl hydroxide VO (OH) 2 in a molar ratio of C 4 H 6 O 5 : VO (OH) 2 = 2: 1. The resulting solution is subjected to hydrothermal treatment in an autoclave at a temperature of 160 ° C and an overpressure of 617 kPa for 24 hours. The resulting product is filtered, washed with water and dried in air at 50 ° C. Then the homogeneous mixture is placed in an oven, heated in a nitrogen flow to 600 ° C and held for 2 h. According to XRD, SEM, Raman spectroscopy, and thermogravimetric analysis, the resulting product is a V 2 O 3 / C composite based on the rhombohedral syngony of vanadium trioxide with a concentration carbon equal to 7.8 wt. %, consisting of particles with a morphology in the form of spheres 1.5 - 2.5 μm in diameter and a core-shell structure with a shell thickness of 200 - 300 nm.

Пример 5. Берут 2.6532 г порошка яблочной кислоты С4Н6О5 и растворяют его в 50 мл воды. К полученному раствору при перемешивании добавляют 1.0 г порошка гидроксида ванадила VO(OH)2 в молярном соотношении С4Н6О5 : VO(OH)2 = 1:1. Полученный раствор подвергают гидротермальной обработке в автоклаве при температуре 200°С и избыточном давлении 1554 кПа в течение 12 ч. Полученный продукт фильтруют, промывают водой и сушат на воздухе при 50°С. Затем гомогенную смесь помещают в печь, нагревают в токе азота до 700°С и выдерживают 1 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом V2O3/C на основе ромбоэдрической сингонии триоксида ванадия с концентрацией углерода равной 7.8 вес. %, состоящим из частиц с морфологией в виде сфер диаметром 1.5 - 2.5 мкм и структурой ядро-оболочка с толщиной оболочки равной 200 - 300 нм.Example 5. Take 2.6532 g of malic acid powder C 4 H 6 O 5 and dissolve it in 50 ml of water. To the resulting solution with stirring add 1.0 g of powder of vanadyl hydroxide VO (OH) 2 in a molar ratio of C 4 H 6 O 5 : VO (OH) 2 = 1: 1. The resulting solution is subjected to hydrothermal treatment in an autoclave at a temperature of 200 ° C and an overpressure of 1554 kPa for 12 hours. The resulting product is filtered, washed with water and dried in air at 50 ° C. Then the homogeneous mixture is placed in an oven, heated in a nitrogen flow to 700 ° C and held for 1 h. According to XRD, SEM, Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis, the resulting product is a V 2 O 3 / C composite based on the rhombohedral syngony of vanadium trioxide with a concentration carbon equal to 7.8 wt. %, consisting of particles with a morphology in the form of spheres 1.5 - 2.5 μm in diameter and a core-shell structure with a shell thickness of 200 - 300 nm.

Таким образом, авторами предлагается способ получения композита триоксид ванадия/углерод V2O3/C, обеспечивающий повышение качества за счет структурной стабильности продукта с морфологией частиц в виде сфер и структурой ядро-оболочка за счет увеличения толщины оболочки и равномерного распределения частиц компонентов.Thus, the authors propose a method for obtaining a vanadium trioxide / carbon V 2 O 3 / C composite, which provides an increase in quality due to the structural stability of a product with a particle morphology in the form of spheres and a core-shell structure due to an increase in the shell thickness and a uniform distribution of component particles.

Claims (1)

Способ получения композита триоксид ванадия/углерод, включающий получение водного раствора яблочной или лимонной кислоты и гидроксида ванадила при молярном соотношении, равном (0,75-2):1, сушку и отжиг в инертной атмосфере, отличающийся тем, что осуществляют гидротермальную обработку полученного раствора при температуре 160-200°С и избыточном давлении 617-1554 кПа в течение 12-24 ч, а отжиг ведут при температуре 600-700°С в течение 1-2 ч. A method of obtaining a composite vanadium trioxide / carbon, including obtaining an aqueous solution of malic or citric acid and vanadyl hydroxide at a molar ratio of (0.75-2): 1, drying and annealing in an inert atmosphere, characterized in that hydrothermal treatment of the resulting solution is carried out at a temperature of 160-200 ° C and an overpressure of 617-1554 kPa for 12-24 hours, and annealing is carried out at a temperature of 600-700 ° C for 1-2 hours.
RU2020129831A 2020-09-10 2020-09-10 Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon RU2747772C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129831A RU2747772C1 (en) 2020-09-10 2020-09-10 Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129831A RU2747772C1 (en) 2020-09-10 2020-09-10 Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747772C1 true RU2747772C1 (en) 2021-05-13

Family

ID=75919855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020129831A RU2747772C1 (en) 2020-09-10 2020-09-10 Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747772C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114039044A (en) * 2021-11-16 2022-02-11 安阳工学院 Three-dimensional electrode material composed of carbon-coated nanosheets and preparation method thereof
RU2786131C1 (en) * 2022-03-17 2022-12-19 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Method for producing active material for the anode of the "core-shell" structure of a lithium-ion battery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602896C1 (en) * 2015-07-28 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Method of producing vanadium dioxide nanoparticles
RU2653020C1 (en) * 2016-11-08 2018-05-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Method for obtaining a composite of vanadium trioxide/carbon
CN110707301A (en) * 2019-09-05 2020-01-17 珠海恒力源机电有限公司 Vanadium trioxide/carbon composite material with nanosphere structure and preparation method and application thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602896C1 (en) * 2015-07-28 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Method of producing vanadium dioxide nanoparticles
RU2653020C1 (en) * 2016-11-08 2018-05-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Method for obtaining a composite of vanadium trioxide/carbon
CN110707301A (en) * 2019-09-05 2020-01-17 珠海恒力源机电有限公司 Vanadium trioxide/carbon composite material with nanosphere structure and preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIQI ZHENG et al., V2O3/C nanocomposites with interface defects for enhanced intercalation pseudocapacitance, "Electrochimica Acta", 2019, Vol.318, pp. 635-643. *
JIQI ZHENG et al., V2O3/C nanocomposites with interface defects for enhanced intercalation pseudocapacitance, "Electrochimica Acta", 2019, Vol.318, pp. 635-643. PENG YU et al., Urchin-like V2O3/C Hollow Nanosphere Hybrid for High-Capacity and Long-Cycle-Life Lithium Storage," ACS Sustainable Chem. Eng." 2017, 5, 12, 11238-11245. *
PENG YU et al., Urchin-like V2O3/C Hollow Nanosphere Hybrid for High-Capacity and Long-Cycle-Life Lithium Storage," ACS Sustainable Chem. Eng." 2017, 5, 12, 11238-11245. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114039044A (en) * 2021-11-16 2022-02-11 安阳工学院 Three-dimensional electrode material composed of carbon-coated nanosheets and preparation method thereof
CN114039044B (en) * 2021-11-16 2023-11-17 安阳工学院 Preparation method of three-dimensional electrode material composed of carbon-coated nano sheets
RU2786131C1 (en) * 2022-03-17 2022-12-19 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Method for producing active material for the anode of the "core-shell" structure of a lithium-ion battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dong et al. Hierarchical self-assembled Bi 2 S 3 hollow nanotubes coated with sulfur-doped amorphous carbon as advanced anode materials for lithium ion batteries
Bi et al. Recent advances in LiFePO 4 nanoparticles with different morphology for high-performance lithium-ion batteries
Zhang et al. Electrochemical performance of carbon-encapsulated Fe3O4 nanoparticles in lithium-ion batteries: morphology and particle size effects
Wang et al. Synthesis of porous peanut-like LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 cathode materials through an ethylene glycol-assisted hydrothermal method using urea as a precipitant
Hong et al. Yolk–shell carbon microspheres with controlled yolk and void volumes and shell thickness and their application as a cathode material for Li–S batteries
Jia et al. Confined growth of Li 4 Ti 5 O 12 nanoparticles in nitrogen-doped mesoporous graphene fibers for high-performance lithium-ion battery anodes
Datta et al. Morphological control of nanostructured V2O5 by deep eutectic solvents
Park et al. The conversion reaction mechanism of bimetallic Ni–Fe hydroxycarbonate and its encapsulation in carbon nanospheres for achieving excellent Li-ion storage performance
Yang et al. Hierarchical MoS 2–NiS nanosheet-based nanotubes@ N-doped carbon coupled with ether-based electrolytes towards high-performance Na-ion batteries
Ghiyasiyan-Arani et al. Synergic and coupling effect between SnO 2 nanoparticles and hierarchical AlV 3 O 9 microspheres toward emerging electrode materials for lithium-ion battery devices
Wu et al. Synthesis of chromium-doped lithium titanate microspheres as high-performance anode material for lithium ion batteries
Zhang et al. Scalable Spray Drying Production of Amorphous V2O5–EGO 2D Heterostructured Xerogels for High‐Rate and High‐Capacity Aqueous Zinc Ion Batteries
Li et al. Electrospun Li 4 Ti 5 O 12/Li 2 TiO 3 composite nanofibers for enhanced high-rate lithium ion batteries
Zhou et al. A replacement etching route to CuSe with a hierarchical hollow structure for enhanced performance in lithium ion batteries
Liu et al. Effect of doped Mn on improving the electrochemical performance of LiFePO 4
Kim et al. Synthesis of nano-Li 4 Ti 5 O 12 decorated on non-oxidized carbon nanotubes with enhanced rate capability for lithium-ion batteries
Guo et al. Template‐Free Fabrication of Hollow NiO–Carbon Hybrid Nanoparticle Aggregates with Improved Lithium Storage
Luo et al. Structure, performance, morphology and component transformation mechanism of LiMn0· 8Fe0· 2PO4/C nanocrystal with excellent stability
Soler-Piña et al. Highly graphitized carbon nanosheets with embedded Ni nanocrystals as anode for Li-ion batteries
Lu et al. Nano-scale hollow structure carbon-coated LiFePO 4 as cathode material for lithium ion battery
Zhang et al. Facile synthesis of a rod-like porous carbon framework confined magnetite nanoparticle composite for superior lithium-ion storage
Stenina et al. Effects of carbon coating from sucrose and PVDF on electrochemical performance of Li 4 Ti 5 O 12/C composites in different potential ranges
Zhang et al. Facile hydrothermal synthesis of double shelled Si@ SnO2@ C as advanced cathode for high-temperature lithium batteries
RU2747772C1 (en) Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon
Zhang et al. Facile synthesis of dual-phase lithium titanate nanowires as anode materials for lithium-ion battery