过氧钼酸溶胶制备的MoO_3纳米带及其电化学性能研究

过氧钼酸溶胶制备的M oO3纳米带及其电化学性能研究祁琰媛,陈　文3,麦立强,胡　彬,金　伟(武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070)摘要:以过氧钼酸溶胶为反应前驱体采用简单的水热方法,在没有任何模板剂的条件下合成三氧化钼纳米带,通过XRD,SE M,TE M和IR等测试方法对产物进行结构表征和形貌分析。

结果表明,M oO3纳米带的宽度为100～500nm,平均厚度为70nm,长度可达十几μm;其电化学实验结果表明,M oO3纳米带的首次放电比容量可达310m Ah・g-1,循环10次后其放电比容量为265m Ah・g-1,容量保持率达85.5%,循环性能优良。

关键词:三氧化钼;溶胶;纳米带;电化学性能中图分类号:O611.4 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2007)01-0067-05 锂离子二次电池是20世纪90年代新发展起来的绿色能源,其以高可逆容量、高电压、高循环性能和高能量密度等优异性能而备受世人青睐,被称为21世纪的主导电源,其应用领域不断扩大。

同时随着电子器件的小型化和轻便化,锂离子二次电池容量的提高和循环性能的进一步优化便成为众多研究者亟须解决的问题[1～3]。

正极材料的形貌和结构在很大程度上影响着锂离子电池的电化学性能和Li+离子的扩散机制,从而成为制约其发展的瓶颈。

同时纳米材料的兴起为正极材料提供了一种新途径———纳米正极材料,它们因特殊的结构而具有高的容量和优良的充放电性能,因此成为人们研究的热点之一。

正交相M oO3(α2M oO3)属于宽禁带半导体(E g=3.05eV),具有显著的场发射性能和光致发光性能,并且在催化剂、电化学显色材料和电催化材料等方面具有潜在而广泛的应用[4～6],其中,α2M oO3因其特殊的层状结构作锂电池阴极材料得到广泛的研究,其作为锂离子二次电池正极材料在放电过程中的机制是溶剂中Li+离子嵌入到M oO3的层状结构中,发生局部规整反应生成Li x M oO3,即x Li++MnO3+x e-dischargechargeLi x M oO3同时伴有一个电子的嵌入。

控制合成三氧化钼纳米材料及其电化学性能的研究作者：李媛娄正松来源：《江苏理工学院学报》2018年第06期摘要：基于MoO3的电极材料在锂离子电池中具有极佳的物理化学和电学性质，在190 ℃下水热反应6 h 合成了三氧化钼纳米棒。

X射线衍射图表明产物是正交相三氧化钼。

扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察表明三氧化钼纳米棒长度为10 μm左右，宽度为200～100 nm，在产物中占85 %以上。

在对锂电池的充放电性能测试中，合成的MoO3纳米电极材料的初始放电比容量为1 344 mAh g-1，后期的库伦效率均为97 %左右。

探索了合成三氧化钼纳米棒的新途径，并且所获得的三氧化钼纳米棒有希望用于锂离子电池的替代阳极材料。

关键词：三氧化钼;纳米材料;锂电池中图分类号：TM911 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2018）06-0026-07可充电锂离子电池（LIB）具有高能量密度，高循环寿命和低成本的优点。

电池性能很大程度上取决于电极材料的设计和选择，由于商业上使用的石墨阳极具有有限的Li存储容量（理论容量为372 mAh g -1），因此，科研人员做了大量的研究，开发阳极材料对锂离子电池进行改进以满足日益增长的锂离子电池需求。

[1-2]在过去的几十年中，具有高理论比容量的金屬氧化物在锂电池领域引起了极大的关注。

由于过渡金属氧化物（TMO）基于锂的可逆转化机制，及对Li+具有的很高的反应潜力和强负载性，而具有高理论比容量。

其中，正交三氧化钼（α-MoO3）是最环保的TMO之一，具有1 117 mAh g-1 [3]的理论容量，约为石墨的三倍，且电阻率较低，因此，MoO3是阳极材料的有希望的候选者。

然而，Li+嵌入和脱出过程中发生的巨大的体积膨胀和较差的循环特性等问题阻碍了其在锂电池中的实际应用。

纳米结构的某些性质超过大块状晶体，将电极材料控制在纳米级是缩短Li+移动路径，增加Li+的嵌入位点的，减少能量损耗的有效方法，近年来，许多研究者已经采用多种方法制备出了不同形态的正交相三氧化钼。

氧化钼纳米结构的调控与电化学性能研究氧化钼纳米结构的调控与电化学性能研究导言：纳米材料的研究已经成为当前材料科学领域的热点之一。

纳米材料的特殊结构与性能使其在能源领域、催化化学等方面展示出良好的应用前景。

氧化钼 (MoO3) 是一种重要的纳米材料，具有良好的光学、电学性能和优异的催化活性，因此引起了广泛的研究兴趣。

一、氧化钼纳米结构的制备方法目前，研究人员已经开发出多种方法来制备氧化钼纳米结构。

常见的方法包括溶剂热法、水热法、热分解法、化学气相沉积法等。

这些方法使得我们可以控制纳米材料的形貌、尺寸和晶相，从而调控其光学、电学和催化性能。

二、氧化钼纳米结构的形貌调控通过不同的制备方法，可以得到不同形貌的氧化钼纳米结构。

研究表明，纳米结构的形貌对于氧化钼的电化学性能有着重要的影响。

例如，以片状结构为例，相比于球形纳米颗粒，片状结构具有更大的表面积，因此对于催化反应具有更高的活性。

此外，调控氧化钼纳米结构的形貌还可以改变其光学性能，例如增强荧光强度或扩展吸收光谱范围。

三、氧化钼纳米结构的电化学性能氧化钼纳米结构在电化学领域展示出优异的性能。

以电池为例，氧化钼纳米材料被广泛应用于锂离子电池、超级电容器和锂硫电池等能源存储装置中。

研究表明，调控氧化钼纳米结构的形貌可以改变其电子传输性质，从而影响电池的容量和循环性能。

此外，氧化钼纳米结构还具有优异的催化性能，可以应用于电催化水分解、氢气产生和氧还原反应等。

四、氧化钼纳米结构的应用前景由于氧化钼纳米结构优异的性能，其在能源存储、催化化学、光电子学等领域具有广阔的应用前景。

例如，在太阳能电池中，使用氧化钼纳米结构作为光敏材料可以提高光电转换效率。

此外，氧化钼纳米结构还可以应用于传感器、场发射器件等新型材料和器件中。

结论：通过调控氧化钼纳米结构的制备方法和形貌，可以实现对其性能的调控。

目前，研究人员已经取得了不少进展，并发现了一些新的物性现象。

然而，氧化钼纳米结构的制备和性能研究仍然存在一些挑战，例如结构的可控性、性能的稳定性等。

第 48 卷 第 3 期2019 年 3 月Vol.48 No.3Mar. 2019化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry有序多孔球花状MoO 3的制备及超级电容性能游鑫标1，汪　山1，李晨琦1，顾文秀1，滕　跃2，宋启军1（1.江南大学化学与材料工程学院，江苏 无锡 214122；2.江南大学环境与土木工程学院，江苏 无锡 214122）摘　要：通过天然高分子介导的水热法和高温退火活化，两步简便制备了有序多孔球花状MoO 3。

采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线衍射（XRD）技术，对材料的形貌、组成和结构进行了表征。

循环伏安、恒电流充放电和循环寿命测试的实验结果表明，该材料具有良好的超级电容性能，在1A ·g -1的大电流密度下，首次放电质量比电容可达240 F ·g -1。

当测试电流密度为5A ·g -1 时，充放电循环2000次后的质量比电容的保持率仍可达81%，表现出优良的循环稳定性。

关键词：纳米材料；MoO 3；超级电容器；晶体生长中图分类号：TQ 136.1+2 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2019)03-0001-03研究与开发基金项目：国家自然科学基金项目（21307043）作者简介：游鑫标(1993-)，男，硕士研究生，从事新能源和环境功能材料方面的研究。

E-mail: jiangnanchemistry@ 通信联系人：顾文秀，博士，副教授。

E-mail：guwenxiu1234@ 收稿日期：2018-12-26法拉第赝电容又称为氧化还原电容，其储能机理主要是通过电极材料表面附近的氧化还原反应进行。

由这一储能机理可知，制备多孔纳米材料是增大法拉第赝电容的有效方法，但是无序的孔结构可能会阻碍离子的传输，降低电容性能。

因此，构建具有有序多孔结构的纳米材料是提高法拉第赝电容的有效手段[1-4]。

纳米三氧化钼的合成方法及应用研究纳米MoO3的合成方法多样，并且可以通过不同的方法控制粒径和形态。

下面是几种常见的合成方法：1.溶液法合成：先将适量的钼酸和氨水溶解于水中，调节溶液的pH 值，在室温下搅拌反应一段时间，形成沉淀。

然后将沉淀通过离心或过滤得到纳米MoO32.水热法合成：将适量的钼酸和其中一种还原剂（如葡萄糖）溶解在水中，调节溶液pH值为酸性，然后在高温高压条件下加热反应一段时间。

最后通过离心或过滤获取纳米MoO33.热分解法合成：将适量的钼酸置于高温炉中，通过热分解反应制备纳米MoO3、该方法可以在较高温度下合成纳米MoO3，从而得到较小的粒径。

纳米MoO3在许多领域具有广泛的应用研究。

下面是几个主要的应用研究：1.传感器应用：纳米MoO3具有优异的化学、电学和光学性质，因此可以用于制备传感器。

例如，纳米MoO3可以制备气体传感器，用于检测一氧化碳、二氧化硫等有害气体；还可以制备湿度传感器，用于测量环境湿度。

2.电子器件应用：纳米MoO3具有半导体的特性，因此可以用于制备电子器件。

例如，可以将纳米MoO3作为电极材料，制备柔性电子器件，如柔性电池、柔性传感器等。

3.光电器件应用：纳米MoO3具有优异的光学性质，可以用于制备光电器件。

例如，可以将纳米MoO3作为光伏材料，制备太阳能电池；还可以将其作为透明导电薄膜，制备触摸屏、显示器等器件。

4.催化剂应用：纳米MoO3具有较高的催化活性，在催化反应中可以作为催化剂。

例如，纳米MoO3可以用于催化苯乙烯氧化、氢气催化转化等反应。

总之，纳米MoO3具有广泛的合成方法和应用前景。

通过不同的合成方法可以控制纳米MoO3的形态和粒径。

在应用研究方面，纳米MoO3在传感器、电子器件、光电器件和催化剂等领域都具有潜在的应用价值。

未来的研究可以进一步探索纳米MoO3在这些领域中的性能优化和应用拓展。

氧化石墨烯复合α-MoO_(3)的制备以及电化学性能的研究王静;尚晨伟;董国涛;葛烨;李育飞;徐立新
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)3
【摘要】通过水热法制备了α-MoO_(3)纳米棒前驱体,再通过退火的方式制备出超长α-MoO_(3)纳米棒(10μm),采用超声法将α-MoO_(3)纳米棒锚定在氧化石墨烯(GO)纳米网之间,制备三明治结构的GO@MoO_(3)纳米材料,对其进行物相形貌分析和电化学测试。

实验结果表明,根据恒电流充放电曲线,GO@MoO_(3)电极在1A/g时显示出高达370F/g的高比容量,远高于原始MoO_(3)电极214F/g的比容量;根据循环伏安曲线,与原始的MoO_(3)电极相比,GO@MoO_(3)电极表现出显著增强的比电容,在5、10、20、30、40和50mV/s下,比电容可分别高达805、594、479、430、394和355F/g)。

【总页数】5页(P76-80)
【作者】王静;尚晨伟;董国涛;葛烨;李育飞;徐立新
【作者单位】安徽理工大学材料科学与工程学院;浙江工业大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB33
【相关文献】
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2.四氧化三钴/氧化石墨烯复合材料的制备及电化学性能
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基于MoO3纳米材料的气敏与光电双功能特性研究基于MoO3纳米材料的气敏与光电双功能特性研究摘要：近年来，随着纳米科技的快速发展，气敏材料的研究备受关注，尤其是具备光电双功能特性的材料。

本研究通过制备MoO3纳米材料，并系统地研究了其在气敏和光电方面的特性。

结果表明，制备的MoO3纳米材料具有良好的气敏和光电性能，对多种气体显示出灵敏的响应。

这些研究为开发促进生活中气体监测及等领域应用的新型材料提供了重要的理论和实验基础。

1. 引言纳米材料作为一种具有特殊性质和应用潜力的功能性材料，正受到广泛的研究关注。

在气体监测和光电器件领域，具备气敏和光电双功能的材料被认为具有很大的潜力。

其中，过渡金属氧化物MoO3纳米材料因其结构特殊、表面离子交换性能优异和光电响应性能突出，成为研究的热点之一。

2. 实验方法2.1 材料制备本研究采用溶液热分解法制备了MoO3纳米材料。

首先，在一定比例的乙二醇溶液中加入相应的钼酸铵和硝酸铈的混合溶液，并进行超声处理，形成均匀的混合溶胶。

随后，将混合溶胶在热板上连续加热，获得结晶良好的纳米MoO3。

2.2 气敏性能测试将制备的MoO3纳米材料铺在陶瓷基片上，并利用焦耳效应法对其进行电阻测量。

在实验室内搭建的气体检测系统中，通过改变气体的浓度，检测材料对气体的响应情况。

2.3 光电性能测试利用紫外可见光谱仪对MoO3纳米材料的光电性能进行测试。

通过改变光源的功率和波长，测定不同条件下的吸光度和光电流。

3. 结果与讨论3.1 气敏性能实验结果显示，制备的MoO3纳米材料对多种气体具有灵敏的气敏响应能力。

在一定气体浓度下，材料的电阻值发生明显变化，表明其对气体的吸附和解吸能力强，具备良好的气敏性能。

3.2 光电性能实验结果还显示，制备的MoO3纳米材料对可见光和紫外光具有良好的吸收能力，并产生光生电流。

随着光源功率和波长的变化，材料的光电流值发生明显变化，表明其具备出色的光电性能。