铁掺杂氟磷酸钒钠正极材料的制备及电化学性能研究

钠离子电池作为储能领域的重要组成部分,不仅与锂离子电池工作原理相似,还表现出良好的热稳定性和较小的体积效应,具有广阔的应用前景。然而,其电子传输动力学缓慢和在电化学反应中结构易受破坏等问题极大限制了其应用。针对上述问题,采用溶胶-凝胶法制备铁掺杂Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(2)F_(3)/C正极材料,通过调控铁掺杂浓度达到改善其电化学储能特性的目的。结果表明:在0.1C电流密度下,Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)F_(3)/C的初始放电比容量为93.6mAh/g,通过对其进行铁掺杂后电化学性能得到有效提升。在0.1C电流密度下,Na_(3)V_(1.9)Fe_(0.1)(PO_(4))_(2)F_(3)/C初始放电比容量可达108.2mAh/g,经50次循环后其放电比容量为98.8mAh/g,容量保持率91.3%;在2C倍率下,其放电比容量达84.5mAh/g。因此,适当浓度的铁掺杂可有效提高材料的循环稳定性,从而达到提升电极材料性能的目的。