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磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)因为其高容量、高能量等优势成为十分具有前景的锂离子电池正极材料。但是低的导电性依然是Li3V2(PO4)3(LVP)材料大范围应用的掣肘,而提高LVP材料电化学性能的有效方法之一就是离子掺杂。虽然离子掺杂相关的研究不少,但是关于双掺杂特别是阳离子、阴离子双掺杂的报道非常少。本文以Mg-Cl和Mg-Br分别双掺杂LVP材料制备Li3Mg0.2V1.8(PO4-xClx)3/C和Li3Mg0.2V1.8(PO4-xBrx)3/C,提高材料的导电性以此改善电化学性能为创新点。为了探究Mg-Cl和Mg-Br双掺杂元素对LVP/C材料的影响,系统研究Li3Mg0.2V1.8(PO4-xClx)3/C(3x=0.06、0.12、0.18和0.24)和Li3Mg0.2V1.8(PO4-xBrx)3/C(3x=0.06、0.12、0.18和0.24)材料的结构、微观形貌和电化学性能等。钒与碳比是影响LVP材料碳含量主要因素,选用钒碳比2:3.5、2:4.5和2:5.5制备LVP/C材料研究不同碳比例材料电化学性能,简记为LVP/C-3.5、LVP/C-4.5和LVP/C-5.5,结果显明LVP/C-5.5材料电化学性能最佳,0.5 C倍率100次循环后容量保持率为90.7%,即使在2 C和5 C下,容量也能分别达104.9 m Ah g-1和103.6 m Ah g-1。选用钒碳物质量之比为2:5.5,通过碳热还原法制备不同Mg-Cl掺杂比例的双掺杂材料。采用XRD和NMR分析Mg-Cl双掺杂元素对于LVP结构离子占位的影响;四探针电导率测试和GITT说明,双掺杂对LVP/C材料电导率的影响,其中Li3Mg0.2V1.8(PO4-xClx)3/C(3x=0.12)材料电导率和锂离子扩散系数最大,循环和倍率等电化学性能也因此最佳。Li3Mg0.2V1.8(PO4-xClx)3/C(3x=0.12)在3.0 V-4.3 V(vs.Li+/Li)电压区间在0.5 C循环100次后容量达124.0 mAh g-1;在倍率1 C时容量仍达121.0 m Ah g-1。因此Li3Mg0.2V1.8(PO4-xClx)3/C(3x=0.12)材料在Mg-Cl双掺杂材料中性能最佳。在研究了Mg-Cl双掺杂后,通过碳热还原法制备不同比例的Mg-Br双掺杂材料。XRD精修表征显示,Mg-Br双掺杂元素没有改变LVP的晶型结构,EDS和XPS证明,双掺杂元素掺杂成功;电化学测试说明,Li3Mg0.2V1.8(PO4-xBrx)3/C(3x=0.18)材料循环和倍率等电化学性能最佳,Li3Mg0.2V1.8(PO4-xBrx)3/C(3x=0.18)在3.0 V-4.3 V(vs.Li+/Li)电压区间在0.5 C下100圈循环后容量仍能达到122.7 mAh g-1。在倍率1 C时容量仍达122.7 m Ah g-1。因此Li3Mg0.2V1.8(PO4-xBrx)3/C(3x=0.18)材料在Mg-Br双掺杂材料中性能最佳。