【摘 要】
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由于钠离子电池具有倍率性能优异、原料丰富、成本低等特点,因而是已获得广泛应用的锂离子电池的理想替代电源。聚阴离子型钠离子电池正极材料Na3V2（PO4）2F3具有稳定的晶体结构、独特的三维离子扩散通道、较高的工作电压等优点,因此是广大科研工作者关注的焦点。但其自身电子导电率低、合成过程中容易生成杂相,这极大地限制了其发展前景。基于此,本论文从合成Na3V2（PO4）2F3材料出发,探索一系列最优合
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由于钠离子电池具有倍率性能优异、原料丰富、成本低等特点,因而是已获得广泛应用的锂离子电池的理想替代电源。聚阴离子型钠离子电池正极材料Na3V2（PO4）2F3具有稳定的晶体结构、独特的三维离子扩散通道、较高的工作电压等优点,因此是广大科研工作者关注的焦点。但其自身电子导电率低、合成过程中容易生成杂相,这极大地限制了其发展前景。基于此,本论文从合成Na3V2（PO4）2F3材料出发,探索一系列最优合成条件,并在此基础上进行改性,从而调控其结构、形貌、提高其电化学性能。（1）采用溶胶凝胶法一步合成Na3V2（PO4）2F3/C正极。在不同温度下合成Na3V2（PO4）2F3/C材料,研究发现,当烧结温度为700℃时,所合成试样的电化学性能最佳。不同的Na F与VPO4比例会使材料的晶相发生改变。当Na F:VPO4为1.5:1时,烧结时间为4 h时,以聚偏二氟乙烯（PVDF）为碳源,掺碳量为6wt%时,所合成Na3V2（PO4）2F3/C试样为纯相的四方晶系结构,其电化学性能最佳。（2）通过改变表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的加入量提高Na3V2（PO4）2F3/C的电化学性能。由于PVDF难溶于水的特性,我们采用CTAB对其进行分散。根据不同的CTAB浓度区间,水溶液中的CTAB分子可以形成球状、棒状等形貌的胶束。以CTAB胶束为软模板,成功制备了具有类球状颗粒形貌的Na3V2（PO4）2F3/C试样,并分析了其形成机理。当CTAB浓度为1.4×10-2 mol?L-1时,所合成试样的电化学性能最佳,在0.1 C时的初始可逆容量为121.3 m Ah?g-1,在大倍率10 C下,其放电比容量高达99.7 m Ah?g-1。在10 C下充放电循环1000次后,容量的保持率为91%。循环后极片的XRD衍射峰均与标准PDF卡片保持一致,但强度略有下降,说明循环后Na3V2（PO4）2F3仍能保持稳定的晶体结构。
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