针对目前新能源汽车存在的续航里程短、加速性能差、充电速度慢、使用寿命短、安全性差等问题,本项目设计并制作了新能源汽车用高性能钒基动力电池(即磷酸钒锂动力电池)。磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3,简称为LVP)是一种聚阴离子型化合物,有着NASICON(快离子导体)结构,有利于锂离子的扩散。另外,它还具有氧化还原电位高(3.5—4.2 V vs. Li+/Li)、可逆容量高(理论比容量为197 mAh g-1)、结构稳定、能量密度高等优点。还有,与目前商业化磷酸铁锂电池相比,具有较好的动力性能和耐低温性能,被视为理想的下一代动力锂离子电池正极材料之一。同时,为了进一步提高该电池的电化学性能,我们设计构筑了一种复合正极材料即Li3V2(PO4)3超细纳米颗粒均匀分散在碳网络中,然后附着在石墨烯表面,简称为Li3V2(PO4)3/C/rGO。它不仅缩短了锂离子在Li3V2(PO4)3体相内的扩散距离,实现锂离子的快速脱嵌;还极大地提高了整个电极的电子导电率,从而极大地提高了整个动力电池的能量密度、倍率性能、低温性能和循环稳定性等。此外,我国钒源储量丰富,成本可控,且本项目制备工艺简单,安全环保无毒,可实现工业化生产。本项目的顺利实施不仅促进了新能源汽车的高速发展,实现了节能减排和低碳经济,而且还促进了企业经济效益的提高,实现了国民经济又好又快发展。
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