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随着社会的发展以及人们的生活水平日益提高，能源问题更是日趋严峻。能源是人们赖以生存的基础，是人类发展的重要前提。而面对人类对能源需求的扩大以及不必要的资源浪费，人类必须寻求能源问题的解决方法。新型锂离子电池以其性能安全、对环境良好、比能量高、体积小、自放电小、价格便宜，循环次数高，工作时间长等优点已被看作21世纪最具战略意义的关键技术。锂离子电池已经广泛应用于手机、电脑、数码、汽车等高科技领域，成为各国科研人员的热点和绿色能源的主要研究方向。目前已商业化的锂离子正极材料有LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4，但材料都多少存在一些缺点，相比之下，Li3V2(PO4)3正极材料具有NASICON的稳定结构，电位高，循环性能好，比能量高。因此，开发钒电池可充分发挥我国的资源。
本文通过研究复合正极材料Li3V2(PO4)3/C的制备工艺，首次提出以水溶还原法制备正极材料，本方法与传统的高温固相法相比，源材料相互溶解充分，颗粒粒径较小，均匀。与溶胶凝胶法相比，制备工艺简单，不需要调节材料的PH值，可实现工业化生产。值得进一步研究。
通过对比，以水溶还原法制备正极材料Li3V2(PO4)3/C在水域温度80℃，高温煅烧700℃，煅烧时间8h，柠檬酸为碳源与正极材料比例为1∶1的条件下，材料电化学性能最佳。在电压范围3V-4.3V，材料的首次放电比容量为120.7mAh/g，50次循环后材料的放电比容量为114.2mAh/g，容量保持率在94.6％。
进一步对材料进行掺杂改性，分别掺杂Mn、Ti、Na、Ni源进行实验。结果表明得到以Mn、Ni掺杂Li3V2(PO4)3/C复合正极材料Li3V2-2/3xMx(PO4)3/C、Li3V2-2/3xNix(PO4)3/C，当两种材料中的x=0.09时，材料的电化学性能均最佳。