Li3V2(PO4)3纳米材料的合成及电化学性能

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能源与环境问题的日渐突出,绿色可再生能源引起人们的广大兴趣。锂离子电池以其价格低廉、功率密度大及循环寿命长被认为是最有效的能量储存体系之一。单斜结构的Li3V2(PO4)3因其结构稳定性好、放电电压高、能量密度高、来源广泛、成本低等优点而受到研究人员的广泛关注。但是其固有的电子电导率低限制了其应用的范围,而碳和稀土元素La的掺杂可有效提高Li3V2(PO4)3纳米材料电化学性能。本文采用静电纺丝法通过调节温度、湿度、纺丝距离、纺丝电压等因素结合后续热处理合成出Li3V2(PO4)3的纳米纤维/带,并改变掺杂的碳量以及掺杂稀土元素La对Li3V2(PO4)3的纳米纤维或带加以改性,期望提高材料的电化学性能。通过XRD、SEM、EIS、CV和充放电性能测试等分析手段对碳含量、La的掺杂对Li3V2(PO4)3性能的影响进行研究。结果分析表明碳含量、少量稀土元素的掺杂不影响Li3V2(PO4)3的晶体结构,但对材料的形貌产生一定的影响。电化学测试表明:在3.0-4.3V电压范围内,降低碳含量会降低材料的首次充放电容量,但材料的循环稳定性和电化学可逆性得到提高,稀土元素的掺杂明显提高材料的锂离子扩散系数。
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