Abstract LISICON-type Li3V2(PO4)3 (LVP) is a promising candidate of cathode material for the next generation of lithium ion batteries. Nevertheless, the poor conductivity restricts its practical applications. Carbon coating can improve the deficiency to some extent, but the practical application of LVP is still hindered because of its inert reaction kinetics, unstable electrode structure and side-reaction. Thereby, it is still very insufficient to obtain the satisfied electrochemical performance by the simple modification of carbon coating. Herein, LVP/C@RuO2 composites are designed and characterized. The RuO2/C hybrid layer consists of RuO2 nanoparticles embedded in amorphous carbon. Benefitting from this unique design, the electronic conductivity, Li+ migration rate and structural stability can be remarkably improved. As a result, LVP/C-5 delivers a high initial capacity of 167.8 mAh g−1 at 0.2 C and superior long-term cycling performance of 81.2 mAh g−1 after 1000 cycles at 10 C. Moreover, LVP/C-5 exhibits good thermal stability (55 °C), giving a high reversible capacity of 116 mAh g−1 after 350 cycles at 5 C. More importantly, the LVP/C@RuO2 possesses a facile technical procedure, excellent electrochemical property, and shows significant potential to apply in large-scale production. Our study provides a potential reference for optimizing electrochemical properties through low dosage of carbon and low metallic oxide amount.

中文翻译：

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RuO2 纳米颗粒在提高 LISICON Li3V2(PO4)3 正极材料的循环和倍率性能中的关键作用

摘要 LISICON 型 Li3V2(PO4)3 (LVP) 是下一代锂离子电池正极材料的候选材料。然而，较差的导电性限制了其实际应用。碳涂层可以在一定程度上改善这一不足，但由于反应动力学惰性、电极结构不稳定和副反应，LVP的实际应用仍然受到阻碍。因此，仅通过碳涂层的简单改性来获得满意的电化学性能还很不够。在此，设计并表征了 LVP/C@RuO2 复合材料。RuO2/C 混合层由嵌入无定形碳中的 RuO2 纳米颗粒组成。受益于这种独特的设计，可以显着提高电子电导率、Li+ 迁移率和结构稳定性。因此，LVP/C-5 在 0.2 C 下具有 167.8 mAh g-1 的高初始容量和在 10 C 在 1000 次循环后具有 81.2 mAh g-1 的优异长期循环性能。此外，LVP/C-5 表现出良好的热稳定性(55 °C)，在 5 C 下循环 350 次后可提供 116 mAh g-1 的高可逆容量。更重要的是，LVP/C@RuO2 具有简便的工艺流程、优异的电化学性能，并显示出巨大的应用潜力大规模生产。我们的研究为通过低碳剂量和低金属氧化物量优化电化学性能提供了潜在的参考。在 5 C 下循环 350 次后具有 116 mAh g-1 的高可逆容量。更重要的是，LVP/C@RuO2 具有简便的工艺流程、优异的电化学性能，并显示出大规模生产的巨大潜力。我们的研究为通过低碳剂量和低金属氧化物量优化电化学性能提供了潜在的参考。在 5 C 下循环 350 次后具有 116 mAh g-1 的高可逆容量。更重要的是，LVP/C@RuO2 具有简便的工艺流程、优异的电化学性能，并显示出大规模生产的巨大潜力。我们的研究为通过低碳剂量和低金属氧化物量优化电化学性能提供了潜在的参考。