龙云飞，李媚琳，杨克迪，葛 利，吕小艳，文衍宣

（1.广西大学化学化工学院，广西南宁530004；2.广西大学教务处）

研究与开发

铜（Ⅱ）掺杂Li3V2（PO4）3/C的结构与性能*

龙云飞1，李媚琳1，杨克迪1，葛 利1，吕小艳2，文衍宣1

（1.广西大学化学化工学院，广西南宁530004；2.广西大学教务处）

用一步碳热还原法制备了Li3V2-xCux（PO4）3/C（x=0.00、0.02、0.05、0.08、0.10、0.15）复合正极材料，并研究了掺杂对材料结构、微观形貌、充放电性能的影响。结果表明掺杂少量铜（Ⅱ）不会影响材料Li3V2（PO4）3的基本结构，但会在Li3V2（PO4）3中形成电子缺陷，提高晶体内部原子的无序化程度，降低极化和电荷转移电阻。从而改善材料的电化学性能。Li3V1.98Cu0.02（PO4）3/C的10 C放电容量比Li3V2（PO4）3/C提高了20 mA·h/g，具有较好的倍率性能。

锂离子电池；正极材料；铜（Ⅱ）掺杂

聚阴离子化合物LiFePO4作为锂离子电池正极材料具有优越的电化学性能，一直受到研究人员的广泛关注［1］。目前，以聚阴离子磷酸盐为基础的LiMPO4（M=Fe、Co、Ni、Mn）［1-2］和Li3M2（PO4）3（M=Fe、V）［3-4］因PO替代了O，一方面可以提高结构的稳定性，另一方面可加快Li+的嵌入-脱嵌速度［5］，从而具有较好的电化学、热力学稳定性及较高的比容量。Li3V2（PO4）3因其高比容量、高工作电压、快速的离子迁移速率、良好的热稳定性、使用寿命长、自放电小等［5］优点，有望应用于电动汽车（EVs）和混合电动汽车（HEVs）领域。

NASCION型Li3V2（PO4）3的3D结构虽然稳定，但在此结构中金属离子相隔较远，故电子迁移率和导电率都偏低，这也是该材料实际应用中必须要解决的问题。同LiFePO4一样，通过改性的方法可提高材料的导电能力从而优化Li3V2（PO4）3的电化学性能。根据J.Barker［5］的报道，在完全充电过程中，活性元素钒没有完全变价，为了有效提高其利用率，有必要利用其他价格低廉的金属元素以掺杂的形式取代钒的位置。……