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，從而進一步提高電池的能量密度。

近日，廈門大學(xué)段小川團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。