就新一代的鋰電池來(lái)說(shuō),其正極材料或負(fù)極材料之所以在生產(chǎn)時(shí)要添加適量的過(guò)渡金屬納米WO3粉末來(lái)作為重要改性劑的原因是,該氧化鎢粉末是一種低維度的材料,具有適中的禁帶寬度和較強(qiáng)的儲(chǔ)荷能力,能在很大程度上提高儲(chǔ)能設(shè)備的電化學(xué)性能。小型暖手寶若能選擇含有納米氧化鎢材料的鋰電池作為備用電源的話,那將能使它實(shí)現(xiàn)體積更小、重量更輕、容量更大的目標(biāo)。
以負(fù)極材料為例,石墨和改性石墨雖然是目前最常用的鋰離子電池負(fù)極材料,但是,不可否認(rèn)的是,它使鋰離子電池的發(fā)展受到了相應(yīng)的限制,因?yàn)樗娜毕菔潜热萘康停ɡ碚撊萘績(jī)H為372 mAh/g)、倍率性能差。
所以,正處在研發(fā)階段的鋰離子電池負(fù)極材料有很多種,如過(guò)渡金屬氧化物中的納米氧化鎢基材料,其將是下一代鋰離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。這是主要因?yàn)榧{米氧化鎢基材料具有價(jià)格相對(duì)低廉、來(lái)源廣泛且比容量大等優(yōu)勢(shì)。
例如,三氧化鎢能讓鋰離子電池實(shí)現(xiàn)超高的容量,因?yàn)樗哂酗@著的表面效應(yīng)與量子尺寸效應(yīng),能吸附較多的鋰離子數(shù)量。不過(guò),由于普通的三氧化鎢在鋰離子脫出與嵌入的過(guò)程中體積變化較大,容易導(dǎo)致電極破裂,電極材料與集流體分離,進(jìn)而使電池的使用壽命降低。因此,如果要將其商業(yè)化,必然得解決普通三氧化鎢的不足。目前,大多數(shù)的研究者都是將它進(jìn)行納米化。
納米WO3粉末,作為一種功能材料,已經(jīng)被用于生產(chǎn)光催化材料(降解有機(jī)污染物等)、石油催化劑、電致變色材料(智慧玻璃)、氣敏材料(氣敏傳感器)等用途。