通过Nb2O5包覆提升Na3V2（PO4）3正极的储钠性能

Débora Ferreira dos Santos Morais; José Luis Tirado; Carlos Pérez-Vicente; Fabiana Villela da Motta; Pedro Lavela; Mauricio Bomio; Sergio Lavela

物理化学学报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (2) : 149 -165.

通过Nb₂O₅包覆提升Na₃V₂（PO₄）₃正极的储钠性能

Débora Ferreira dos Santos Morais, José Luis Tirado, Carlos Pérez-Vicente, Fabiana Villela da Motta, Pedro Lavela, Mauricio Bomio, Sergio Lavela

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摘要

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。