通过Nb2O5包覆提升Na3V2(PO4)3正极的储钠性能
dos Santos MoraisDébora Ferreira, TiradoJosé Luis, Pérez-VicenteCarlos, da MottaFabiana Villela, LavelaPedro, BomioMauricio, LavelaSergio
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100180
Na3V2(PO4)3 (NVP)因其NASICON型框架结构可实现高效可逆的钠离子脱嵌,因此被认为是一种极具前景的钠离子电池正极材料。然而,其实际性能受限于高倍率下的缓慢电荷转移和循环稳定性不足。本研究采用简易浸渍法在NVP颗粒表面沉积Nb2O5,旨在提升材料的高倍率性能和长循环稳定性。结构与光谱分析(XRD、电子显微镜、拉曼光谱、XPS和X射线荧光光谱)证实包覆后NVP仍保持良好的结晶性,且Nb2O5均匀分布于颗粒表面而不影响钠离子的可逆脱嵌。电化学测试表明,与未包覆样品相比,Nb2O5包覆样品中Na+扩散系数显著提高,从而提升了高倍率性能和循环稳定性,其中3% Nb2O5包覆样品表现出最高的扩散系数和最优异的循环稳定性。循环伏安和阻抗测试结果表明,包覆样品的表面电容增强,从而促进了钠离子的快速存储。XPS结果显示Nb2O5可清除电解液中的痕量HF,避免了其对NVP电极结构的破坏。长循环测试验证了包覆电极结构的长期稳定性。这些结果表明,Nb2O5包覆是解决NVP电极本征缺陷的有效策略,为开发高性能钠离子电池提供了可行途径。
关键词: 钠离子电池, 包覆, 钠超离子导体,

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