K/Co共掺杂的钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)3的制备和电化学性能研究

Na3V2(PO4)3 (NVP)材料是一种聚阴离子型磷酸盐类材料,它结构稳定、安全性高、工作电压高并且具有优异的结构。这些优点与其他电极材料相比,更有助于钠离子的快速迁移,这使得它成为一种非常具有发展潜力的钠离子电池正极材料。但由于NVP材料导电性有一定的缺陷,导致它的倍率性能和循环寿命不够优秀。我们对NVP材料采用离子掺杂的改性方法增强其电化学性能。本研究使用K和Co元素共同掺杂的改性思路,使用溶胶凝胶法成功制备出了K0.1Na2.95V1.95Co0.05(PO4)3材料作为钠离子电池正极材料。通过对该材料的表征分析和电化学分析,结果显示在1 C电流密度下,该材料具有107.5 mA·h/g的高比容量,高于NVP的比容量[1 C时99.2 mA·h/g],并且在循环500圈后仍然保持了70.41%的容量。通过分别掺杂部分K 和Co2 到Na1和V3 位点,使晶胞体积变大来加速Na 的转移,用来改善材料的电化学性能。