周香港，肖姗姗，侯婉君，陈 悦

（吉林建筑大学材料科学与工程学院，吉林 长春 130118）

传统化石能源枯竭的危机导致了替代能源的迫切需求，人们需要开发出基于可再生能源的高效储能技术，这被认为是减缓气候变化和取代化石燃料的最佳途径[1]。在各种储能技术中，超级电容器和可再充金属离子电池（锂离子电池、钠离子电池等）作为最具发展前景的电化学储能技术而备受关注[2]。锂离子电池凭借其体积小、能量密度高、能量利用率高和循环寿命长等优势，在电池市场中占据主导地位。目前，锂离子电池的需求已经超过了所有其他类型的电池如镍镉电池、镍氢电池、锌电池和碱性电池等[3]。锂离子电池的容量在很大程度上受到正极材料的限制，因此，人们寻找具有高理论比容量的新型材料作为锂离子电池的正极材料，以提高电池系统的整体性能。最初，研究的重点集中在硫属化合物，后来发展为金属氧化物，主要集中在锰、镍、钴、钼、钒等金属氧化物[4]。

钒具有多种价态，可以形成多种氧化物，是一种理想的锂电池电极材料。钒氧化物由连续的层状晶体结构组成，除了具有良好的能量转换催化活性外，还可提供一种通过金属离子插层来存储能量的方法。钒氧化物具有开放的层状结构，有利于锂离子的可逆嵌入和脱出，相比其他正极材料，钒氧化物具有更高的理论比容量。钒氧化物的各种氧化态（2+到5+）和氧的几何配位，导致钒氧化物具有不同的化学和催化性能，这些几何图形包括八面体、四面体、五边形金字塔和方形金字塔（VO2、V2O5、V2O3、V6O11)等[5]。……