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锂离子电池由于具有高工作电压、高比能量和长循环寿命等优点,在便携式电子设备市场中占据了主导地位,并且有望应用于动力汽车和混合动力汽车领域。近年来,人们在开发新的锂离子电池正极材料的过程中,发现了单斜结构的磷酸钒锂(a-Li3V2(PO4)3),它是一种典型的钠超离子导体化合物,展现出三维网络骨架结构。具有结构稳定性好、氧化还原电位高、理论放电比容量高、高低温性能好、热稳定性及循环性能优异、环境适应性好、钒矿资源丰富以及价格低廉等优点,被认为是很有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。本文以单斜结构的磷酸钒锂为研究对象,设计构筑了Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线,确定了Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线的最佳煅烧温度。同时制备了Li3V2(PO4)3/C及Li3V2(PO4)3颗粒,从而进一步探索了Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线的形成机理。最后,分别以Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线、Li3V2(PO4)3/C、 Li3V2(PO4)3颗粒为电极活性材料,对其有机电解液锂离子电池进行了电化学性能测试,通过对其结构的表征和电化学性能的测试,探索了材料结构与性能之间的内在规律及碳包覆对材料电化学性能的影响,为发展高性能磷酸钒锂锂离子动力电池正极材料奠定基础。本文主要研究成果如下：1.以草酸为还原剂、CTAB为表面活性剂,利用一步水热法和气氛煅烧设计构筑了Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线。同时制备了Li3V2(PO4)3/C、Li3V2(PO4)3颗粒。采用XRD、SEM、TEM、BET、TG/DSC及拉曼等手段对所制备的产物进行表征,确定了磷酸钒锂的最佳煅烧温度,并且提出了Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线的形成机理。2.以Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线、Li3V2(PO4)3/C、Li3V2(PO4)3颗粒活性材料为正极,锂片为负极,组装成有机电解液锂离子电池,利用CV、EIS及恒流充放电对其进行电化学性能测试。在3-4.3V的电位区间范围内,这种Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线展现出最为优异的电化学性能,首次放电比容量高达128.6mAh/g (0.5C),接近了其理论放电比容量；甚至在5C的电流密度下充放电时,循环3000次后容量仍然达94.2mAh/g,为首次容量的80%。当在3-4.8V的电位区间范围内时,利用恒流充放电对Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线进行电化学测试时,样品具有倍率特性好、放电比容量高、稳定性好及循环寿命长等特点。3.在3-4.3V的电位区间范围内,对Li3V2(PO4)3/C异质介孔纳米线在高温和低温下进行电化学性能测试,结果表明：在60℃的高温时,0.5C的电流密度下首次放电比容量高达153.4mAh/g,远远超过了其理论放电比容量,5C的电流密度下,首次放电比容量可达121.2mAh/g,100次循环后容量仍然达到116.8mAh/g;-20℃的低温时,5C的电流密度下,首次放电比容量高达111.9mAh/g,300次循环后容量为105.7mAh/g,展现出较好的高低温循环稳定性。4.以Li3V2(PO4)3/C介孔纳米线活性材料为正极,Li4Ti5O12为负极,组装成有机电解液全电池,测试电位区间为1.5-2.8V。利用恒流充放电对其进行电化学性能测试,结果表明：在0.5C的低电流密度下,样品的首次放电比容量为111.1mAh/g。