據業內人員介紹,磷酸釩鋰正極材料存在電子電導率低、高倍率性能較差的缺點,從而影響所製備電池各方面的電化學性能。對此,研究者通過以下3種方法對其進行改性。
表面包覆改性:用無定形碳包覆Li3V2(PO4)3顆粒,能夠顯著增加電子導電性與高倍率性能。在高溫煆燒期間,碳包覆還可以減輕該顆粒的生長和聚集,同時也能將V5+還原為V3+。然而,由於碳材料的密度較小,在一定程度上會降低磷酸釩鋰正極材料的振實密度,因此研究人員在該正極表面包覆了導電金屬粉末Cu和Ag等,雖然提高了鋰離子電池的體積能量密度,但價格偏高,所以又提出導電高分子包覆。常見的碳源有:葡萄糖、碳黑、PVP、PEG-400等。
離子摻雜:金屬離子摻雜能有效改善Li3V2(PO4)3材料的電導率且不會降低材料的振實密度,被眾多人認為是目前較為有效的改性方式。最常見的摻雜位置為V位元摻雜,摻雜元素為Nd3+、Ti4+、Al3+、Mg2+、Cr3+和Fe2+等,也有不少是用Na+、K+等元素對Li位元元進行摻雜等等。
納米化:經過納米化的材料優點如下:1、更大的電極材料和電解質接觸面積,縮短了粒子的傳輸距離,能夠實現更高的充放電倍率;2、在離子脫嵌過程中能夠承受更大的變形扭曲,改善電池的放電容量。近年來,納米材料已慢慢成為儲能工作者研究重點之一,其有望解決鋰離子電池多方面的缺點,提高綜合品質。