稀土离子(RE=La~(3+)、Gd~(3+)、Lu~(3+))掺杂Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C正极材料的制备及电化学性能研究

作者：焦韩; 曹轶; 韩华玮; 郭世宏; 龙震^*

来源：中国稀土学报, 2023, 1-17.

• 钠离子电池
• 正极材料
• 磷酸钒钠
• 稀土离子掺杂

在钠离子电池正极材料体系中，钠超离子导体型Na3V2(PO4)3 (NVP)因其高电压平台和良好的循环稳定性而备受关注，然而，其本征电导率较差严重限制了其实际应用。本文通过球磨辅助固相法制备了稀土离子(La3+、Gd3+、Lu3+)掺杂的Na3V2-xREx(PO4)3/C(x=0、0.01、0.03、0.05)正极材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱( EDS) 证实了稀土离子(La3+、Gd3+、Lu3+)在NVP/C结构中的成功掺杂，同时通过电化学测试研究了稀土离子(La3+、Gd3+、Lu3+)掺杂对NVP/C的电化学性能的影响。结果表明，La3+和Gd3+的掺杂均能在不同程度上改善NVP/C材料的电化学性能。NVP/C-La0.03和NVP/C-Gd0.03在1 C倍率下的初始放电比容量分别为110 mA h g-1和105.5 mA h g-1，200次循环后容量保持率分别为97.5%和95.7%。在这些掺杂样品中NVP/C-La0.03表现出的电化学性能最佳，即使在5C的倍率下循环500次后，放电比容量仍可达100.05 mA h g-1。因此，适当的稀土离子掺杂对提高NVP/C正极材料的电化学性能有一定的提升作用， 为钠离子电池正极材料的深入探索提供了基础研究支撑。

• 单位
  化学化工学院; 天津理工大学