与商业化的锂离子电池负极碳材料相比,普通紫色氧化钨颗粒具有较小的体积膨胀系数,较适中的禁带宽度,较优异的物理化学稳定性等优点,适合作为高倍率锂电负极材料的主要成分,使之优势更加凸显以及一些不足能得到一定弥补。然而,紫色氧化钨材料电阻大、极化高、成本大等缺点,也成为了储能锂电负极材料商业化的阻碍因素。为此,研究者经过纳米化或者Ni元素掺杂等方法进行改性。
中南大学研究者介绍,紫色氧化钨具有细针状结构,高活性,氢还原速度快,还原时可避免WO:阶段而直接生成B-w和q-W,有利于制取均匀的超细钨粉。在此基础上推荐以紫钨为原料,采用传统流程生产超细碳化钨粉末,为超细硬质合金原料的制备开拓了一条可行的全新之路。
紫色氧化钨的生产工艺主要有以下几种:(1)APT(仲钨酸铵)氢还原法:将APT装舟,在湿氢环境下静态还原H;(2)圆转电炉法:在氨存在时,AFt在轻度还原气氟下煅烧分解,还原为紫钨;(3)直接合成法:将WO:与w按照化学计量混合,在8900C下在纯氲气中加鼎制备。
这些方法各有优缺点,不过圆转电炉法工艺更先进合理,产品质量较稳定,容易实现工业化生产。更为重要的是,圆转电炉法可以控制炉温,确保物料在炉管中有足够的停留时间;设备密封性能,能保证炉内气氛为还原性,是紫色氧化钨的电探照片(1000x 紫钨生产的必要条件。