钠离子电池正极材料磷酸钒钠的碳包裹制备及钛掺杂改性研究

摘要

磷酸钒钠(Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3),简写为NVP)具有钠离子快速导体结构,被认为是很有前景的钠离子电池正极材料。但是NVP的低电子导电性以及循环过程中大的结构变化阻碍了其商业化应用进程。通过在NVP中引入导电碳载体以及进行微量的钛掺杂,显著提升了其电子和离子导电性。碳载体可以改善其电子导电性,同时为其体积变化提供了有效的缓冲;而微量钛掺杂一方面可以提升晶体结构的稳定性,同时加快了离子扩散和传输。碳包裹和钛掺杂的协同效应极大地改善了磷酸钒钠正极的电化学性能,在恒电流充放电测试中,0.1 A·g^(-1)电流密度下循环100周后,其可逆容量可以达到111.7 mA·h·g^(-1);在倍率测试中,在10.0 A·g^(-1)电流密度下,可逆容量可以达到85.3 mA·h·g^(-1)。