隨著對電動汽車和便攜式電子產(chǎn)品中高能鋰離子電池的需求日益增長，急需開發(fā)一種高性能的正極材料。磷酸聚陰離子正極材料由于具有較強的P-O鍵和三維固體結(jié)構(gòu)，在高功率條件下可滿足安全特性。其中，磷酸釩鋰鋰鹽Li3V2(PO4)3(LVP)以平均~4.0V的充放電電壓和197mAhg-1的高理論容量備受關(guān)注。

但是，其固有的低電導(dǎo)率嚴(yán)重限制了其在LIBs中的實際應(yīng)用。一些研究者通過控制納米結(jié)構(gòu)尺寸和形貌、摻雜金屬離子和高導(dǎo)電材料涂層以提高其導(dǎo)電性能。此外，結(jié)合電極結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮，LVP與集電體的合成，如各種類型的基于LVP的自支撐電極，通過減少非活性成分(粘結(jié)劑和金屬集電極)，可以顯著簡化電池的封裝，從而進(jìn)一步提高電池的能量密度。

近日，廈門大學(xué)段小川團(tuán)隊首次探索了離子液體前驅(qū)體(ILP)在靜電紡絲過程中合成LVP的方法。由于1-正丁基-3-甲基咪唑二氫磷酸([Bmim]H2PO4)具有良好的溶解度，可得到一種穩(wěn)定可紡的PAN基靜電紡絲前驅(qū)體溶液，并通過靜電紡絲成功地制備了LVP自支撐電極材料。更重要的是，離子液體（IL）在整個電紡的過程包括隨后的熱處理扮演多個角色：IL可以誘導(dǎo)形成LVP納米立方體，也作為形成LVP納米立方體的碳源。LVP-NC/NCNF自支撐電極作為鋰離子電池的正極，具有比容量大、循環(huán)性能穩(wěn)定、速度快等優(yōu)異的電化學(xué)性能。

LVPNC/NCNF自支撐電極在5C時循環(huán)1000次放電容量高達(dá)143.6mAh/g。這種易操作離子液體輔助靜電紡絲方法有望使磷酸鹽基電極得到進(jìn)一步的發(fā)展，為高性能鋰離子電池正極材料的設(shè)計提供新的思路。相關(guān)研究成果以“ElectrospunLi3V2(PO4)3nanocubes/carbonnanofibersasfreestandingcathodesforhigh-performancelithium-ionbatteries”為題目發(fā)表于期刊JournalofMaterialsChemistryA上。