成果简介：

氟磷酸化合物 LiVPO4F 是第一个作为锂离子电池正极材料含氟的化合物。氟磷酸钒锂(LiVPO4F) 是一种新型的聚阴离子材料，在 LiVPO4F 的三维结构中，沿着 c 轴，通过氧原子分享 VO4F2 八面体和 PO4 四面体，PO4 四面体交联在一起，P在八面体链内组成桥阳离子，在这个结构中有两个结晶位置可使锂离子嵌入。作为正极材料，LiVPO4F 有着良好的结构稳定性，材料中的锂离子可以可逆的嵌入和脱出，伴随着 V3+/V4+价态的变化，其理论比容量为 156mAh/g，放电平台在 4.2V 左右( vs. Li+/Li)。J. Barker 等人于 2003 年利用高温固相法首次合成了具有电化学性能的 LiVPO4F。F. Zhou 等人研究了充电态 LiVPO4F 的热稳定性，发现其比 LiFePO4 及锂氧化物正极材料具有更好的热稳定性，安全性好，是一种非常有开发前景的锂离子电池正极材料。但是由此种材料自身结构而造成的较低的电子电导率和锂离子扩散系数，使得材料的电化学性能较差，要提高材料的电化学性能就需要对材料进行改性研究，Li 等通过溶胶－凝胶法制备出 LiVPO4F/C 复合材料，C 的存在提高了材料的电子电导率，进而较大幅度的提高了材料的电化学性能。

实验通过利用一步溶胶－凝胶法结合硝酸侵蚀法制备锂离子电池正极材料LiVPO4F/石墨烯复合材料。该方法流程短、过程简单、能耗低、成本小，制备出的材料其充放电平台在 4.2V，复合材料的电子电导率和锂离子扩散系数较纯相材料提高了两个数量级，并且电化学性能稳定具有较高的倍率性能。

应用范围：

便携式电子产品，电动交通工具，大型能源动力

推广潜力及前景分析：

2016 年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，锂离子电池下游产业进入新一轮景气周期从而带来锂离子电池市场需求的膨胀，锂离子电池行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业盈利能力稳步提升。同时，在国家“十三五”规划和产业结构调整的大方针下，能源面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。

 

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