V2O5是一種具有廣泛應(yīng)用前景的過渡金屬氧化物，在鋰離子電池、催化、傳感等方面的研究已受到了廣泛關(guān)注。研究表明，具有特殊三維納米結(jié)構(gòu)的V2O5用作鋰離子電池電極材料時，具有優(yōu)異的鋰離子充放電性質(zhì)。在國家自然科學(xué)基金委、科技部以及中科院的支持下，化學(xué)所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗室萬立駿研究員和白春禮院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組，利用自組裝技術(shù)，成功制備了一種新型具有納米結(jié)構(gòu)的V2O5電極材料。

    該課題組一直致力于自組裝技術(shù)、納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑與調(diào)控、三維功能納米材料的制備和應(yīng)用研究。在自組裝技術(shù)和納米材料的基礎(chǔ)研究及其應(yīng)用方面取得了一系列進(jìn)展。繼表面二維結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑、特定結(jié)構(gòu)金屬和半導(dǎo)體納米材料制備之后，最近，該課題組又通過一種多醇配合的方法，實(shí)現(xiàn)了V2O5納米棒的三維自組裝，通過對實(shí)驗條件的控制，制備出具有特殊三維結(jié)構(gòu)的空心微球。可以將片狀V2O5納米晶組裝成鳥巢狀或者刺猬狀結(jié)構(gòu)，為棒狀結(jié)構(gòu)在弧面上的組裝與調(diào)控這一挑戰(zhàn)性的課題提供了一種簡易的解決方案。

    這種特殊結(jié)構(gòu)的納米材料，可以用做鋰離子電池陰極材料。其組裝的電池，表現(xiàn)出很好的充放電特性。研究成果發(fā)表在德國《應(yīng)用化學(xué)》后，被該雜志選為當(dāng)月的熱點(diǎn)文章。

                
單一的納米片晶（a）可以組裝成具有鳥巢狀(b)、線團(tuán)狀(c)和刺猬狀(d)的空心微球。

                
V2O5在鋰離子電池陰極材料中的應(yīng)用。a)循環(huán)伏安圖。b)充放電曲線。