2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、在鋰離子電池負(fù)極材料中,尖晶石型結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰在充放電過程中鋰離子的脫出與嵌入幾乎不會(huì)影響材料的晶體結(jié)構(gòu),被稱為“零應(yīng)變”電極材料,其具有庫侖效率高、放電平臺平穩(wěn)、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本文利用水熱法與離子熱法合成前驅(qū)體,再高溫?zé)崽幚碇苽滗囯x子電池負(fù)極材料Li4Ti5O12。在水熱法與離子熱法中,以蒸餾水和醇胺類離子液體二乙醇胺乙酸鹽為反應(yīng)介質(zhì),考察了前驅(qū)體反應(yīng)時(shí)間、溫度、高溫處理等因素對制備Li4Ti5O12負(fù)極材料及其電化學(xué)性能的影響,并考

2、察了碳包覆工藝方法與碳包覆改性對其材料性能的作用。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、恒流充放電測試系統(tǒng)、交流阻抗測試(EIS)對材料的結(jié)構(gòu)、形貌以及材料的電化學(xué)性能進(jìn)行了測試和表征。
  水熱法制備Li4Ti5O12結(jié)果表明:以Ti(OC4H9)4、CH3COOLi·2H2O為原料,經(jīng)高壓反應(yīng)釜制得的前驅(qū)體為鈦鋰氧化物L(fēng)iTiO2,再經(jīng)800°C煅燒6h后的產(chǎn)物同樣為純相尖晶石型結(jié)構(gòu)的Li4Ti5O12負(fù)極材料,

3、且顆粒分散均勻,粒徑約為600nm,其放電比容量在0.1C、1C和5C倍率下分別為:158.7mA·h·g-1,144.9mA·h·g-1和109.3mA·h·g-1,20次循環(huán)后容量保持率分別為94.7%、91.1%和78.1%。
  離子熱法制備Li4Ti5O12結(jié)果表明:以Ti(OC4H9)4、CH3COOLi·2H2O為原料,醇胺類離子液體二乙醇胺乙酸鹽為反應(yīng)介質(zhì)制備前驅(qū)體,再高溫處理制備出尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)的Li4Ti5O

4、12負(fù)極材料;產(chǎn)物經(jīng)過700°C下熱處理12h后的顆粒呈現(xiàn)一定分散,且有小原生顆粒生成,平均粒徑約為300nm,使得材料具有較高的比表面積,縮短了鋰離子在電極活性物質(zhì)表面擴(kuò)散路徑,提高了材料的電化學(xué)性能,0.1C首次放電比容量為162.8mA·h·g-1,20次循環(huán)測試后容量衰減不明顯。
  將水熱法與離子熱法所制備出的樣品進(jìn)行碳包覆,均成功制得了尖晶石型結(jié)構(gòu)的Li4Ti5O12/C復(fù)合材料,且兩種Li4Ti5O12/C復(fù)合材料表

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