三氧化鎢(WO3)又稱黃色氧化鎢,由於它具有較大的理論容量(693mAh/g)、成本低、安全性高等優點,因此可用作鋰電負極材料。但是,未經過表面修飾的WO3作為負極材料時,經過長期的使用後其結構和體積都會發生較大的變化,破壞電極材料的穩定性。而且,由於各種因素的影響,實際運用的容量往往低於理論容量。因此,業內人員將 WO3與 WO2(二氧化鎢)進行複合製備鋰電負極材料,使電池有較高的比容量高和較好的迴圈性能,具體的改進方案如下:
1.將0.5~1mol/L檸檬酸溶液和0.5~1mol/L鎢源溶液(Na2WO4?2H2O)混合,在25~35℃下攪拌15~35min,得到混合溶液A,混合溶液A中檸檬酸和鎢源的摩爾比為(1~4):1;
2.採用2~3mol/L的HCl溶液調節混合溶液A的pH值在1~3,得到混合溶液B;
3.將混合溶液B倒入聚四氟乙烯內襯高壓水熱反應釜中,體積填充比在40%~60%,然後將聚四氟乙烯內襯高壓水熱反應釜密封,最後放入160~200℃的均相水熱反應儀中進行均相水熱反應,時間為20~28h;
(4)均相水熱反應結束後冷卻至室溫,分離出產物進行洗滌,並在60~80℃真空烘箱乾燥時間為5~10h,得到可作鋰離子電池負極的 WO3與 WO2複合材料。
採用上述的改進方案製備得到複合材料為單斜相的黃色氧化鎢和二氧化物,其在100mA/g的電流密度下可迴圈500次,庫倫效率在87~95%。