具有NASICON结构的Na3V2(PO4)3 (NVP)离子电导率高、体积变形小、理论比能量高(400 Wh/kg)和电化学稳定性高，是钠离子电池正极的候选材料之一[1~3]
但是，NVP较低的本征电子电导率使其倍率性能和循环性能不高
降低颗粒尺寸、掺杂和碳包覆，可提高其导电性[4]
为了制备小尺寸的NVP颗粒，可用溶胶–凝胶法[5]、水热法[6]、喷雾干燥法[7,8]和溶液燃烧合成(Solution combustion synthesis，SCS)[9~12]等液相法，调节工艺参数可控制其形貌和尺寸
SCS是一种简单、快速、高效的液相制备方法
Wang等[9]用SCS合成的碳包覆NVP钠离子电池正极材料，在0.1 C下的初始充放电比容量分别为111和101 mAh·g–1，循环50圈后的容量保持率为95%
但是，SCS的反应过程难以控制且产物易发生团聚
超声技术是一种能强化化学反应和化工过程的物理手段，可用于辅助制备纳米材料[13~15]
超声的力学效应和空化效应不仅能促进反应的进行，还能有效阻止颗粒的团聚和长大[16]
将超声技术引入SCS过程，可合成碳包覆NVP[17]
超声的引入使用传统SCS合成的块状团聚体转变成富含孔洞的3D网络结构，还能降低NVP的晶粒尺寸(<20 nm)
这种材料在0.1 C下的比容量可提高到117 mAh·g–1，在2 C下的比容量为85 mAh·g–1，在0.2 C下循环120次后保持初始容量的94%
但是在SCS过程中生成的碳为无定形碳，不能将NVP颗粒完全包覆也不能在NVP颗粒之间建立连续的三维导电网络结构
石墨烯是一种比表面积较大的纳米碳材料，具有良好的导电性和优良的机械性能，是很有前途的导电碳材料[18~22]
将大表面的石墨烯掺入NVP中可将NVP颗粒联结起来构建连续的电子三维通道从而提高NVP的导电性
为了进一步提高超声辅助溶液燃烧合成的NVP的导电性从而提高其倍率性能和循环性能，本文用超声辅助溶液燃烧法合成硬碳和石墨烯双层碳包覆的NVP复合材料，研究添加石墨烯对其组织结构和电化学性能的影响
1 实验方法1.1 双层碳包覆NVP的制备
用Hummers法[23,24]制备氧化石墨烯(GO)纳米片
双层碳包覆NVP的制备：将2.55 g硝酸钠(NaNO3)、3.45 g的磷酸二氢氨(NH4H2
声明：
“钠离子电池双层碳包覆Na3V2(PO4)3 正极材料的超声辅助溶液燃烧合成及其电化学性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：罗昱,陈秋云,薛丽红,张五星,严有为
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2025年05月16日 ~ 18日 
