najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1161Research ArticleСтатьиSynthesis and physical and chemical properties of lithiated nanowhiskers based on vanadium oxidesСинтез и физико-химические свойства литированных нановискеров на основе оксидов ванадияБалахоновС. В.BalakhonovS. V.

PhD student, MSc

Moscow

balakhonov@inorg.chem.msu.ruЛучинкинД. С.LuchinkinD. S.

Student

Moscow

ЕфремоваМ. В.EfremovaM. V.

Student

Moscow 

ЧурагуловБ. Р.ChuragulovB. R.

Doctor of chemistry, Professor

Moscow 

ТретьяковЮ. Д.TretyakovYu. D.

Dean, Doctor of chemistry, Professor, Academician of RAS

Moscow 

Факультет наук о материалах, Московский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваLomonosov Moscow State University, Department of Materials ScienceХимический факультет, Московский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваLomonosov Moscow State University, Chemistry DepartmentФакультет наук о материалах, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Химический факультет, Московский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваLomonosov Moscow State University, Department of Materials Science20111908202523102112Copyright © Balakhonov S.V., Luchinkin D.S., Efremova M.V., Churagulov B.R., Tretyakov Y.D., 20252025Балахонов С.В., Лучинкин Д.С., Ефремова М.В., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д.Balakhonov S.V., Luchinkin D.S., Efremova M.V., Churagulov B.R., Tretyakov Y.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1161

Lithiated whiskers were obtained hydrothermally in the present work. Composition, morphology and electrochemical properties of the product were investigated by different methods. Influence of cations with large radius in crystal structure of material to stability of its electrochemical performance was suggested.

В настоящей работе гидротермальным методом получены «чистые» и литированные нановискеры на основе оксидов ванадия. Различными методами диагностики исследованы состав, морфология, электрохимические свойства полученных материалов. Высказано предположение о влиянии наличия катионов большого радиуса в кристаллической структуре соединения на стабильность его электрохимических показателей.

нановискерынанонитинаностержниоксид ванадиягидротермальный синтезкатодный материаллитий-ионные батареикоэффициент диффузииnanowireswhiskersvanadium oxidehydrothermal synthesiscathode materialLi-ion batteriesdiffusion coefficientДанная работа была поддержана Российским Фондом Фундаментальных Исследований (грант РФФИ № 10-03-00463) и Программой Президента РФ по поддержке ведущих научных школ (грант НШ-6143.2010.3).ReferencesArmand M., Tarascon J.-M. Building better batteries // Nature. — 2008. — V. 451, т 7. — P. 652–657.Armand M., Tarascon J.-M. Building better batteries // Nature. — 2008. — V. 451, т 7. — P. 652–657.Rolison D.R., Dunn B. Electrically conductive oxide aerogels: new materials in electrochemistry // J. Mater. Chem. — 2001. — V. 11. — P. 963–980.Rolison D.R., Dunn B. Electrically conductive oxide aerogels: new materials in electrochemistry // J. Mater. Chem. — 2001. — V. 11. — P. 963–980.Guiton B.S., Gu Q., Prieto A.L., Gudiksen M.S., Park H. Single-Crystalline vanadium dioxide nanowires with rectangular cross sections // J. Am. Chem. Soc. — 2005. — V. 127. — P. 498–499.Guiton B.S., Gu Q., Prieto A.L., Gudiksen M.S., Park H. Single-Crystalline vanadium dioxide nanowires with rectangular cross sections // J. Am. Chem. Soc. — 2005. — V. 127. — P. 498–499.Giorgetti M., Passerini S., Smyrl W.H. Evidence of bilayer structure in V2O5 xerogel // Inorg. Chem. — 2000. — V. 39. — P. 1514–1517.Giorgetti M., Passerini S., Smyrl W.H. Evidence of bilayer structure in V2O5 xerogel // Inorg. Chem. — 2000. — V. 39. — P. 1514–1517.Lytle J.C., Wallace J.M., Sassin M.S., Barrow A.J., Long J.W., Dysart J.L., Renninger Ch.H., Saunders M.P., Brandell N.L., Rolison D.R. The right kind of interior for multifunctional electrode architectures: carbon nanofoam papers with aperiodic submicrometre pore networks interconnected in 3D // Energy Environ. Sci. — 2011. — V. 4. — P. 1913–1925.Lytle J.C., Wallace J.M., Sassin M.S., Barrow A.J., Long J.W., Dysart J.L., Renninger Ch.H., Saunders M.P., Brandell N.L., Rolison D.R. The right kind of interior for multifunctional electrode architectures: carbon nanofoam papers with aperiodic submicrometre pore networks interconnected in 3D // Energy Environ. Sci. — 2011. — V. 4. — P. 1913–1925.Balakhonov S.V., Tsymbarenko D.M., Meskin P.E., Churagulov B.R., Goodilin E.A., Tretyakov Yu.D. Hydrothermal synthesis of a novel phase of vanadia-based nanowhiskers // Mendeleev Commun. — 2010. — V. 20. — P. 153–155.Balakhonov S.V., Tsymbarenko D.M., Meskin P.E., Churagulov B.R., Goodilin E.A., Tretyakov Yu.D. Hydrothermal synthesis of a novel phase of vanadia-based nanowhiskers // Mendeleev Commun. — 2010. — V. 20. — P. 153–155.Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез и исследование физико-химических свойств ионных сит на примере MnO2 со структурой тодорокита и вискеров на основе V2O5 // Альтернативная энергетика и экология. — 2008. — Т. 1, № 57. — C. 65-71.Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез и исследование физико-химических свойств ионных сит на примере MnO2 со структурой тодорокита и вискеров на основе V2O5 // Альтернативная энергетика и экология. — 2008. — Т. 1, № 57. — C. 65-71.Кулова Т.Л., Скундин А.М., Балахонов С.В., Семененко Д.А., Померанцева Е.А., Вересов А.Г., Гудилин Е.А., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Исследования электрохимического внедрения лития в структуру вискеров на основе барий-ванадиевой бронзы BaV8O21−𝛿 // Защита металлов. — 2008. — Т. 44, № 1. — C. 45–48.Кулова Т.Л., Скундин А.М., Балахонов С.В., Семененко Д.А., Померанцева Е.А., Вересов А.Г., Гудилин Е.А., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Исследования электрохимического внедрения лития в структуру вискеров на основе барий-ванадиевой бронзы BaV8O21−𝛿 // Защита металлов. — 2008. — Т. 44, № 1. — C. 45–48.Гудилин Е.А., Померанцева Е.А., Семененко Д.А., Кочергинская П.Б., Иткис Д.М., Кулова Т.Л., Скундин А.М., Леонова Л.С., Добровольский Ю.А., Румянцева М.Н., Гаськов А.М., Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Физико-химические и функциональные особенности металлооксидных нитевидных кристаллов // Известия Академии наук. Серия химическая. — 2008. — Т. 5. — C. 1023–1034.Гудилин Е.А., Померанцева Е.А., Семененко Д.А., Кочергинская П.Б., Иткис Д.М., Кулова Т.Л., Скундин А.М., Леонова Л.С., Добровольский Ю.А., Румянцева М.Н., Гаськов А.М., Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Физико-химические и функциональные особенности металлооксидных нитевидных кристаллов // Известия Академии наук. Серия химическая. — 2008. — Т. 5. — C. 1023–1034.Lemerle J., Nejem L., Lefebvre J. Condensation process in polyvanadic acid solutions // J. Inorgan. Nuclear Chem. – 1980. — V. 42, No. 1. — P. 17–20.Lemerle J., Nejem L., Lefebvre J. Condensation process in polyvanadic acid solutions // J. Inorgan. Nuclear Chem. – 1980. — V. 42, No. 1. — P. 17–20.Marco Giorgetti M., Berrettoni M., Smyrl W.H. Doped V2O5-based cathode materials: where does the doping metal go? An X-ray absorption spectroscopy study // Chem. Mater. — 2007. — V. 19. — P. 5991–6000.Marco Giorgetti M., Berrettoni M., Smyrl W.H. Doped V2O5-based cathode materials: where does the doping metal go? An X-ray absorption spectroscopy study // Chem. Mater. — 2007. — V. 19. — P. 5991–6000.Dubarry M., Gaubicher J., Guyomard D., Dupre N., Grey C. Ultrafast synthesis of Li ´ 1+𝛼V3O8 gel precursors for lithium battery applications // Solid State Ionics. — 2009. — V. 180. — P. 1511–1516.Dubarry M., Gaubicher J., Guyomard D., Dupre N., Grey C. Ultrafast synthesis of Li ´ 1+𝛼V3O8 gel precursors for lithium battery applications // Solid State Ionics. — 2009. — V. 180. — P. 1511–1516.Cui Ch.-J., Wu G.-M., Yang H.-Yu, She Sh.-F., Shen J., Zhou B., Zhang Zh.-H. A new high-performance cathode material for rechargeable lithium-ion batteries: Polypyrrole/vanadium oxide nanotubes // Electrochim. Acta. — 2010. — V. 55. — P. 8870–8875.Cui Ch.-J., Wu G.-M., Yang H.-Yu, She Sh.-F., Shen J., Zhou B., Zhang Zh.-H. A new high-performance cathode material for rechargeable lithium-ion batteries: Polypyrrole/vanadium oxide nanotubes // Electrochim. Acta. — 2010. — V. 55. — P. 8870–8875.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.