本文采用溶胶凝胶法和改良固相法,通过工艺的正交优化,制备了Na3V2(PO4)3/C(NVP/C)正极材料,通过碳包覆、掺杂和成分富钠等改性措施,获得了优良的综合电化学性能。采用NaOH、NH4H2PO4、NH4VO3、柠檬酸和无水乙醇为原料,固相法制备NVP/C正极材料,正交实验法得出最佳的工艺参数为NVP:C=1:1.5,球磨时间12 h,煅烧温度850℃,保温时间12 h,得到的NVP/C正极材料,无杂相,颗粒尺寸4-5 μm,0.2 C倍率放电比容量为123mAh/g,循环100周无容量损失。采用柠檬酸辅助溶胶凝胶法,正交实验优化合成NVP/C正极材料,影响NVP/C正极材料首次放电比容量的工艺因素依次为煅烧温度>NVP:C>水浴温度>保温时间。最佳煅烧温度为800℃,制备的Na3V2(PO4)3/C在0.2 C首次放电容量为 117.6mAh/g。本文以多巴胺为碳源对溶胶凝胶法合成的NVP/C进行二次碳包覆。经过煅烧的多巴胺可形成三维网络结构,增强活性物质颗粒间以及活性物质与电解液之间的接触。经过比较发现,多巴胺浓度为2 mg/mL时合成的NVP/C-2的电化学性能最佳(20 C,87.1 mAh/g)。多巴胺的添加顺序会对残余碳的维度产生影响。在NVP之前和之后加入多巴胺,依次可以形成二维的薄片状碳和三维导电碳网络,其中三维网状结构对NVP电化学性能的改善更显著。本文首次采用溶胶凝胶法合成La3+掺杂的Na3 V2-xLax(PO4)3(x=0.01、0.02、0.03、0.04)正极材料。La3+掺杂拓宽了 Na+的迁移通道,同时有效地减小了 NVP/C的颗粒尺寸。当掺杂量为0.01时,材料具有最优的循环性能和倍率性能。Na3V1.99La0.01(PO4)3在0.2 C倍率下的首次放电比容量为105 mAh/g,循环100周后容量保持率为97.1%,在20 C倍率下,仍能达到66.1 mAh/g的放电比容量。本文首次采用固相法合成富Na+的Na3+xV2(PO4)3/C(x=0,0.2,0.4,0.6)正极材料。Na3.4V2(PO4)3/C样品的电化学性能最好,在20 mA/g的电流密度下,放电比容量达到了 132.4 mAh/g。