钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用

1.本发明属于新能源材料技术领域，具体涉及一种钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.钠离子电池由于成本低廉、环境污染小等优势，在近年来被广泛关注，并被认为是可替代锂离子电池的次代新型电化学能源储能装置。现如今，钠离子电池已经部分走向工业化，在商用的能源汽车和电能储存装置中都扮演着至关重要的角色。其中，聚阴离子化合物的磷酸钒钠由于开放的钠离子超导结构，较高的电压平台和理论比容量而备受瞩目，为钠离子电池的商业化进程提供了有力的技术保证。
3.但是，三维的骨架结构稳定性较差，在钠离子充放电过程频繁的动力学行为中，钠离子相邻的磷氧八面体和钒氧四面体容易受到内应力作用导致结构坍塌，很大程度上制约了磷酸钒钠自身的电化学稳定性。


技术实现要素：

4.本发明为了解决目前磷酸钒钠自身的电化学稳定性差等问题，提供了一种钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用。通过钾镧硅三元共掺杂调控磷酸钒钠晶体结构，在颗粒表面原位构建导电碳网络，稳定磷酸钒钠骨架防止塌陷，同时为电子提供额外的导电渠道，大幅提升材料的电化学能力。所制备的磷酸钒钠改性材料表面具有约4纳米厚的无定型碳包覆在磷酸钒钠外围，将电极材料运用于2016型纽扣电池，表现出极好的循环稳定性和大倍率长循环性能，可认为是具有良好使用前景的钠离子电池正极材料。
5.本发明由如下技术方案实现的：一种钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料，所述钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料为na
3.1
‑
x
k
x
v2−
x
la
x
(po4)
2.9
(sio4)
0.1 ，x=0, 0.01、0.03、0.05、0.07或0.1 ；该电极材料k
+
离子掺杂na位、la
3+
离子掺杂v位和si
4+
离子掺杂p位；以偏钒酸铵、醋酸钠和磷酸二氢铵为原料，磷酸二氢钾、硝酸镧和硅酸四乙酯为掺杂源，草酸为螯合剂，通过溶液凝胶法制备得到钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料。
6.制备所述的钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料的方法，具体步骤如下：（1）取摩尔比为26.19：16.68：25：0.09：0.6：0.9的醋酸钠、偏钒酸铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、硝酸镧、硅酸四乙酯添加到60 ml去离子水溶液中，恒温加热到70℃，形成澄清溶液；（2）取草酸热溶于20ml去离子水，溶解配置成浓度为2.59m的草酸溶液；（3）将配制的草酸溶液逐滴滴加到步骤（1）的澄清溶液中，颜色最终稳定在蓝色，恒温搅拌至前驱液变成20ml粘稠胶体，
‑
21℃冷冻过夜，然后利用冷冻干燥机，
‑
35℃—
ꢀ‑
40℃运行48h；（4）冷冻干燥的样品80℃烘干12h；（5）得到的前驱体在氮气的氛围下经过450℃预烧4h，然后再700℃终烧6h得到最
终产物。
7.所述的钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料在钠离子电池中的应用，钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料作为正极材料应用于钠离子电池。
8.具体方法为：na
3.1
‑
x
k
x
v2−
x
la
x
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
材料作为正极材料的活性物质，钠片作为负极，组装为2016型纽扣电池，电解液为naclo4+ec/dec+5%fec；其中，naclo4，ec，dec 和 fec分别表示高氯酸钠，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯；1m 的naclo4溶解在体积比为1:1的ec/dec体系中，同时添加5 wt%的fec进行制备。
9.本发明使用常见的三种元素，通过成熟且简洁的溶液凝胶方法，k
+
离子掺杂na位、la
3+
离子掺杂v位和si
4+
离子掺杂p位，草酸作为螯合剂和还原剂，一部分参与还原反应，使v
5+
还原为v
3+
，过量的部分形成了碳层包覆在材料表面，提高了材料的导电性。改性后的掺杂样品较未掺杂前展现出更好的循环寿命以及稳定的大倍率性能。
10.与以前报道的使用元素掺杂改性，该措施具有明显的优势：（1）钾元素资源丰富，地表元素丰度极高，同时具延展晶体特定晶轴的作用，延长的c轴加固了钠离子迁移通道的稳定；（2）镧和硅元素具有统一的尺寸特征，更大的离子半径在另外两个尺度上对晶体结构进行进一步的稳固和优化；（3）实验合成过程调控简单，可大规模制备且实验方案对多元体系的设计研发具有重要指导意义。
11.所得材料中的钾元素能在c方向上扩展磷酸钒钠晶格尺寸，引入更多的钠离子空位，从而提高磷酸钒钠的导电能力。同时，具有更大离子半径的镧和硅元素分别在钒和磷位置上延a和b方向延展晶体，从而为钠离子在晶格中的快速的插入和脱嵌提供了更稳定的晶体骨架，进一步提高了磷酸钒钠的导电能力和循环寿命。经测试表征，由于钾镧硅三元共掺杂作用的钠离子电池正极材料，具有更为亮眼的电化学性能、更高的比容量和优异的倍率及循环能力，同时，所述材料制备简洁，成本低廉，有望在工业中进行推广。
12.与现有技术相比，本发明中所选的原料成本廉价，合成简单，适合商业化大规模制备；本发明产品表面含有均匀的碳层包覆，有利于提高材料的电导率；与未改性的磷酸钒钠材料相比，钾镧硅三元共掺杂后的正极材料晶体结构更加稳定；本发明产品能够表现出良好的倍率性能以及良好的大倍率长循环稳定性。
附图说明
13.图1为实施例4制备的na
3.03
k
0.07
v
1.93
la
0.07
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
照片，从图中可以看出，颗粒粒度较低分散均匀，有利于提高了颗粒间的电子传导；图2为实施例4制备的na
3.03
k
0.07
v
1.93
la
0.07
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
样品的xrd占位精修结果，占位精修的结果表明：k
+
掺杂进入na位，la
3+
掺杂进入v位同时si
4+
掺杂进入p位并且与设计的掺杂量相吻合。掺杂未改变磷酸钒钠的三维结构；图3为实施例4制备的na
3.03
k
0.07
v
1.93
la
0.07
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
样品的xps结果, xps测试结果表明样品中k
+
，la
3+
和si
4+
都表现出明显的特征峰，与实验设计想吻合；图4为实施例4，对比实施例1，实施例2，实施例3, 实施例5，实施例6在装配为2016型纽扣电池时，测得的恒电流充放电曲线图，电流密度为0.1 c；图5为实施例4，对比实施例1，实施例2，实施例3, 实施例5，实施例6在装配为2016型纽扣电池时，在0.1mvs
‑
1扫描速率下cv测试对比图；
图6为实施例4，对比实施例1，实施例2，实施例3，实施例5，实施例6在装配为2016型纽扣电池时，在不同电流密度下测得的倍率性能对比曲线图；图7为实施例4制备的na
3.03
k
0.07
v
1.93
la
0.07
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
样品在10 c和50 c电流密度下的500周长循环曲线图。
具体实施方式
14.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例1： na
3.09
k
0.01
v
1.99
la
0.01
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
电极材料的制备：取 2.1380g醋酸钠、1.9422 g偏钒酸铵、2.8002 g磷酸二氢铵、00119 g磷酸二氢钾、0.0378g硝酸镧、0.816 硅酸四乙酯、添加到60 ml去离子水溶液中，恒温加热到70℃，形成澄清溶液；取6.5946g 草酸热溶于20ml去离子水。将配制的草酸溶液逐滴滴加到澄清溶液中，颜色最终稳定在蓝色，恒温搅拌直至前驱液变成20ml粘稠胶体。转移至器皿冷冻过夜，放入冷冻干燥机48h。取出样品置于烘箱中，并在80 ℃下干燥12小时；得到的前驱体在氮气的氛围下经过450℃预烧四小时后再经700℃终烧六小时得到最终产物。
16.利用本实施例中制备的正极材料按照7：2：1的比例与乙炔黑和聚偏氟乙烯（pvdf）混合在1.4 ml n
‑
甲基吡咯烷酮（nmp）溶剂中。将上述的混合物球磨处理四小时得到均一的浆料并涂覆在干净的涂炭铝箔上。45℃鼓风烘干四小时后，进行120℃过夜真空干燥，最终得到了负载或许材料的电极片。组装成的cr2016型扣式电池，以金属钠为负极，隔膜为陶瓷celgard隔膜，电解液为naclo4+ec/dec+5%fec；其中，naclo4，ec，dec 和 fec分别表示高氯酸钠，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯；1m 的naclo4溶解在体积比为1:1的ec/dec体系中，同时添加5 wt%的fec进行制备。在真空手套箱内组装。
17.室温下对其组装的扣式电池在2.3
‑
4.1v电压范围能进行恒流充放电测试并在0.1mvs
‑1的扫描速率下进行循环伏安法的测量。具体的，首圈充放电曲线如图4，低扫速下cv氧化还原峰如图5，0.3到10c电池倍率循环曲线如图6所示。
18.经检测，以该材料作为钠离子电池的正极材料。电化学测试表明，该材料在0.1 c下的放电比容量可达到100mah g
‑1。电池循环倍率表明，处于10c大倍率下，该材料放电比容量仍可保持在82 mah g
‑1，并且当放电倍率回升至1c，该材料仍能迅速回升至105 mah g
‑1的放电比容量。同时在0.1 v s
‑1的扫速下进行cv测试，结果表明在3.2 v左右有明显的的分裂峰出现，证明晶体中保留不同化学环境的两个na位点。
19.实施例2： na
3.07
k
0.03
v
1.97
la
0.03
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
电极材料的制备：取 2.1858g醋酸钠、2.0004 g偏钒酸铵、2.8655 g磷酸二氢铵、0.0354 g磷酸二氢钾、0.1128g硝酸镧、0.1808 硅酸四乙酯、添加到60 ml去离子水溶液中，恒温加热到70℃，形成澄清溶液；取6.5648g 草酸热溶于20ml去离子水。将配制的草酸溶液逐滴滴加到澄清溶液中，颜色最终稳定在蓝色，恒温搅拌直至前驱液变成20ml粘稠胶体。转移至器皿冷冻过夜，放入冷冻干燥机48h。取出样品置于烘箱中，并在80 ℃下干燥12小时；得到的前驱体在氮气的氛围下经过450℃预烧四小时后再经700℃终烧六小时得到最终产物。
20.利用本实施例中制备的正极材料按照7：2：1的比例与乙炔黑和聚偏氟乙烯（pvdf）混合在1.4 ml n
‑
甲基吡咯烷酮（nmp）溶剂中。将上述的混合物球磨处理四小时得到均一的浆料并涂覆在干净的涂炭铝箔上。45℃鼓风烘干四小时后，进行120℃过夜真空干燥，最终得到了负载或许材料的电极片。组装成的cr2016型扣式电池，以金属钠为负极，陶瓷隔膜celgard为隔膜，电解液为naclo4+ec/dec+5%fec；其中，naclo4，ec，dec 和 fec分别表示高氯酸钠，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯；1m 的naclo4溶解在体积比为1:1的ec/dec体系中，同时添加5 wt%的fec进行制备。在真空手套箱内组装。
21.室温下对其组装的扣式电池在2.3
‑
4.1v电压范围能进行恒流充放电测试并在0.1mvs
‑1的扫描速率下进行循环伏安法的测量。具体的，首圈充放电曲线如图4，低扫速下cv氧化还原峰如图5，0.3 c到10 c电池倍率循环曲线如图6所示。
22.经检测，以该材料作为钠离子电池的正极材料。电化学测试表明，该材料在0.1 c下的放电比容量可达到102mah g
‑1。电池循环倍率表明，处于10c大倍率下，该材料放电比容量仍可保持在81.5 mah g
‑1，并且当放电倍率回升至1c，该材料仍能迅速回升至95 mah g
‑1的放电比容量。同时在0.1 v s
‑1的扫速下进行cv测试，结果表明在3.2 v左右有明显的的分裂峰出现，证明晶体中保留不同化学环境的两个na位点。
23.实施例3：na
3.05
k
0.05
v
1.95
la
0.05
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
电极材料的制备：取 2.1618g醋酸钠、1.9712 g偏钒酸铵、2.8327 g磷酸二氢铵、0.0432 g磷酸二氢钾、0.1871g硝酸镧、0.1800 硅酸四乙酯、添加到60 ml去离子水溶液中，恒温加热到70℃，形成澄清溶液；取6.5353g 草酸热溶于20ml去离子水。将配制的草酸溶液逐滴滴加到澄清溶液中，颜色最终稳定在蓝色，恒温搅拌直至前驱液变成20ml粘稠胶体。转移至器皿冷冻过夜，放入冷冻干燥机48h。取出样品置于烘箱中，并在80 ℃下干燥12小时；得到的前驱体在氮气的氛围下经过450℃预烧四小时后再经700℃终烧六小时得到最终产物。
24.利用本实施例中制备的正极材料按照7：2：1的比例与乙炔黑和聚偏氟乙烯（pvdf）混合在1.4 ml n
‑
甲基吡咯烷酮（nmp）溶剂中。将上述的混合物球磨处理四小时得到均一的浆料并屠夫在干净的涂炭铝箔上。45℃鼓风烘干四小时后，进行120℃过夜真空干燥，最终得到了负载或许材料的电极片。组装成的cr2016型扣式电池，以金属钠为负极，陶瓷隔膜celgard为隔膜，电解液为naclo4+ec/dec+5%fec；其中，naclo4，ec，dec 和 fec分别表示高氯酸钠，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯；1m 的naclo4溶解在体积比为1:1的ec/dec体系中，同时添加5 wt%的fec进行制备。在真空手套箱内组装。
25.室温下对其组装的扣式电池在2.3
‑
4.1v电压范围能进行恒流充放电测试并在0.1mvs
‑1的扫描速率下进行循环伏安法的测量。具体的，首圈充放电曲线如图4，低扫速下cv氧化还原峰如图5，0.3 c到10 c电池倍率循环曲线如图6所示。
26.经检测，以该材料作为钠离子电池的正极材料。电化学测试表明，该材料在0.1 c下的放电比容量可达到105mah g
‑1。电池循环倍率表明，处于10c大倍率下，该材料放电比容量仍可保持在85 mah g
‑1，并且当放电倍率回升至1c，该材料仍能迅速回升至103 mah g
‑1的放电比容量。同时在0.1 v s
‑1的扫速下进行cv测试，结果表明在3.2 v左右有明显的的分裂峰出现，证明晶体中保留不同化学环境的两个na位点。
27.实施例4：na
3.03
k
0.07
v
1.93
la
0.07
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
电极材料的制备：取 2.1380g醋酸钠、1.9422 g偏钒酸铵、2.8002 g磷酸二氢铵、0.0819 g磷酸二氢
钾、0.2607g硝酸镧、0.1792 硅酸四乙酯、添加到60 ml去离子水溶液中，恒温加热到70℃，形成澄清溶液；取6.5060g 草酸热溶于20ml去离子水。将配制的草酸溶液逐滴滴加到澄清溶液中，颜色最终稳定在蓝色，恒温搅拌直至前驱液变成20ml粘稠胶体。转移至器皿冷冻过夜，放入冷冻干燥机48h。取出样品置于烘箱中，并在80 ℃下干燥12小时；得到的前驱体在氮气的氛围下经过450℃预烧四小时后再经700℃终烧六小时得到最终产物。
28.利用本实施例中制备的正极材料按照7：2：1的比例与乙炔黑和聚偏氟乙烯（pvdf）混合在1.4 ml n
‑
甲基吡咯烷酮（nmp）溶剂中。将上述的混合物球磨处理四小时得到均一的浆料并屠夫在干净的涂炭铝箔上。45℃鼓风烘干四小时后，进行120℃过夜真空干燥，最终得到了负载或许材料的电极片。组装成的cr2016型扣式电池，以金属钠为负极，陶瓷隔膜celgard为隔膜，电解液为naclo4+ec/dec+5%fec；其中，naclo4，ec，dec 和 fec分别表示高氯酸钠，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯；1m 的naclo4溶解在体积比为1:1的ec/dec体系中，同时添加5 wt%的fec进行制备。在真空手套箱内组装。
29.室温下对其组装的扣式电池在2.3
‑
4.1v电压范围能进行恒流充放电测试并在0.1mvs
‑1的扫描速率下进行循环伏安法的测量。具体的，首圈充放电曲线如图4，低扫速下cv氧化还原峰如图5，0.3 c到10 c电池倍率循环曲线如图6. 为了更好的表示其特征，对其进行进一步的检测。颗粒的sem图如图1所示，xrd精修结果如图2所示，主要掺杂元素能谱图如图3所示。10 c及 50 c 超大倍率下，长循环结果如图7所示。
30.经检测，以该材料作为钠离子电池的正极材料，颗粒粒径仅为100nm左右，分散均一，有利于电解液的充分浸润。电化学测试表明，该材料在0.1 c下的放电比容量可达到110h g
‑1。电池循环倍率表明，处于10c大倍率下，该材料放电比容量仍可保持在96mah g
‑1，并且当放电倍率回升至1c，该材料仍能迅速回升至112 mah g
‑1的放电比容量。同时在0.1 v s
‑1的扫速下进行cv测试，结果表明在3.2 v左右有明显的的分裂峰出现，证明晶体中保留不同化学环境的两个na位点。同时，xrd结果表明所有特征峰均表明r
‑
3c 空间群，复合nvp特征结构，可以认为三元素的引入并不会破坏其晶体组成。xps测试表明，所有峰值均能很好的对应元素能级，表明掺杂源成功进入体系当中。与此同时，在10c放电倍率下，该材料循环500圈后，仍能保持60 mah g
‑1的放电比容量，即使在50c 的极端情况，仍有40 mah g
‑1的放电比容量可供使用。
31.实施例5：na3k
0.1
v
1.9
la
0.1
(po4)
2.9
(sio4)
0.1
电极材料的制备：取 2.1027g醋酸钠、1.8993 g偏钒酸铵、2.7521 g磷酸二氢铵、0.1163 g磷酸二氢钾、0.3700g硝酸镧、0.1780 硅酸四乙酯、添加到60 ml去离子水溶液中，恒温加热到70℃，形成澄清溶液；取6.4626g 草酸热溶于20ml去离子水。将配制的草酸溶液逐滴滴加到澄清溶液中，颜色最终稳定在蓝色，恒温搅拌直至前驱液变成20ml粘稠胶体。转移至器皿冷冻过夜，放入冷冻干燥机48h。取出样品置于烘箱中，并在80 ℃下干燥12小时；得到的前驱体在氮气的氛围下经过450℃预烧四小时后再经700℃终烧六小时得到最终产物。
32.利用本实施例中制备的正极材料按照7：2：1的比例与乙炔黑和聚偏氟乙烯（pvdf）混合在1.4 ml n
‑
甲基吡咯烷酮（nmp）溶剂中。将上述的混合物球磨处理四小时得到均一的浆料并屠夫在干净的涂炭铝箔上。45℃鼓风烘干四小时后，进行120℃过夜真空干燥，最终得到了负载或许材料的电极片。组装成的cr2016型扣式电池，以金属钠为负极，陶瓷隔膜celgard为隔膜，电解液为naclo4+ec/dec+5%fec；其中，naclo4，ec，dec 和 fec分别表示高
氯酸钠，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯；1m 的naclo4溶解在体积比为1:1的ec/dec体系中，同时添加5 wt%的fec进行制备。在真空手套箱内组装。
33.室温下对其组装的扣式电池在2.3
‑
4.1v电压范围能进行恒流充放电测试并在0.1mvs
‑1的扫描速率下进行循环伏安法的测量。具体的，首圈充放电曲线如图4，低扫速下cv氧化还原峰如图5，0.3 c到10 c电池倍率循环曲线如图6所示。
34.经检测，以该材料作为钠离子电池的正极材料。电化学测试表明，该材料在0.1 c下的放电比容量可达到95mah g
‑1。电池循环倍率表明，处于10c大倍率下，该材料放电比容量仅有55 mah g
‑1，并且当放电倍率回升至1c，该材料仍能迅速回升至95 mah g
‑1的放电比容量。同时在0.1 v s
‑1的扫速下进行cv测试，结果表明在3.2 v左右有明显的的分裂峰出现，证明晶体中保留不同化学环境的两个na位点。
35.实施例6：根据本发明方法制备的na3v2(po4)3取 2.3692g磷酸二氢钠、1.5401 g偏钒酸铵添加到60 ml去离子水溶液中，恒温加热到70℃，形成澄清溶液；取4.9790g 草酸热溶于20ml去离子水。将配制的草酸溶液逐滴滴加到澄清溶液中，颜色最终稳定在蓝色，持续搅拌下加入0.1957g 碳纳米管，恒温搅拌直至前驱液变成20ml粘稠胶体。转移至器皿冷冻过夜，放入冷冻干燥机48h。取出样品置于烘箱中，并在80 ℃下干燥12小时；得到的前驱体在氮气的氛围下经过450℃预烧四小时后再经700℃终烧六小时得到最终产物。
36.利用本实施例中制备的正极材料按照7：2：1的比例与乙炔黑和聚偏氟乙烯（pvdf）混合在1.4 ml n
‑
甲基吡咯烷酮（nmp）溶剂中。将上述的混合物球磨处理四小时得到均一的浆料并屠夫在干净的涂炭铝箔上。45℃鼓风烘干四小时后，进行120℃过夜真空干燥，最终得到了负载或许材料的电极片。组装成的cr2016型扣式电池，以金属钠为负极，陶瓷隔膜celgard为隔膜，电解液为naclo4+ec/dec+5%fec；其中，naclo4，ec，dec 和 fec分别表示高氯酸钠，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯；1m 的naclo4溶解在体积比为1:1的ec/dec体系中，同时添加5 wt%的fec进行制备。，在真空手套箱内组装。
37.室温下对其组装的扣式电池在2.3
‑
4.1v电压范围能进行恒流充放电测试并在0.1mvs
‑1的扫描速率下进行循环伏安法的测量。具体的，首圈充放电曲线如图4，低扫速下cv氧化还原峰如图5，0.3 c到10 c电池倍率循环曲线如图6所示。
38.经检测，以该材料作为钠离子电池的正极材料。电化学测试表明，该材料在0.1 c下的放电比容量可达到96mah g
‑1。电池循环倍率表明，处于10c大倍率下，该材料放电比容量仍可保持在82 mah g
‑1，并且当放电倍率回升至1c，该材料仍能迅速回升至101 mah g
‑1的放电比容量。同时在0.1 v s
‑1的扫速下进行cv测试，结果表明在3.2 v左右只有单一还原峰，证明晶体结构发生坍塌。
39.上述实施例说明：本发明使用简单溶液凝胶法，成功将钾镧硅三元素掺杂到磷酸钒钠中。发明产品中的钾元素能扩充c轴方向上磷酸钒钠晶格，从而引入更多的活性钠离子位点，提高磷酸钒钠的导电能力。同时，具有更大离子半径的镧和硅元素分别在钒和磷位置上延a和b方向延展晶体，从而为钠离子在晶格中的快速的插入和脱嵌提供了更稳定的晶体骨架，进一步提高了磷酸钒钠的导电能力和循环寿命。经测试表征，由于钾镧硅三元共掺杂作用，所发明产品具有更为亮眼的电化学性能和大倍率长循环稳定性、更高的比容量和优异的倍率及循环能力，同时，所述材料制备简洁，成本低廉，有望在工业中进行推广。
40.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。