Sc^(3+)掺杂对碳热还原法制备Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C正极材料储锂性能的影响

通过碳热还原法成功制备出Sc^(3+)掺杂Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C正极材料。系统研究了Sc^(3+)掺杂量对Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)的结构、形貌及电化学性能的影响。Sc^(3+)掺杂虽然没有改变Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)的晶格类型,但是使得Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)的晶格膨胀,晶胞体积增大,有利于电子传输和Li^(+)扩散。此外,Sc^(3+)掺杂使得不规则的多边形块状Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)颗粒球化并减小其尺寸。更为重要的是,合适的Sc^(3+)掺杂量能显著增强Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料的电子电导率和Li^(+)扩散系数。得益于适当的Sc^(3+)掺杂量以及碳包覆和多孔结构,Li_(3)V_(1.85)Sc_(0.15)(PO_(4))_(3)/C样品具有优异的储锂性能,其在10 C的高倍率下可提供84.8 mAh/g的首次放电比容量,并且循环100圈后容量保持率高达93.5%。