鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的制備及性能研究.pdf

1、論文題目：磚壓料技大學鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的制備及性能研究學科門類：工學一級學科：材料科學與工程培養(yǎng)單位：材料科學與工程學院碩士生：惠亞妮導師：曹麗云教授2016年5月鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的制備及性能研究摘要作為新型鋰離子電池負極材料，尖晶石型鈦酸鋰(Li4Ti5012)由于具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定和安全性而受到研究者們的廣泛關注。但是它較低的導電率和Li擴散系數(shù)使得其應用受限。因此，如何有效地提升其電化學性能成為了研究熱點。本文分別

2、采用了共沉淀法、水熱法、微波水熱法和原位聚合法制備出了納米團簇狀、開口中空微米球狀、介孔納米顆粒狀Li4Tis012和Li4Tis012@PANI核殼納米顆粒，并研究了制備工藝對產(chǎn)物的物理和電化學性能的影響，結果如下：(1)以C16H3604Ti和LiOH為原料，采用沉淀法制備出了納米團簇狀Li4TisOl2。高溫、長時間煅燒使得Li4Ti5012顆粒尺寸變大，電化學性能變差。本實驗條件下，在700℃煅燒1h可制備出顆粒約尺寸為1002

3、50am的Li4Tis012納米團簇體，其在01C和10C倍率下的放電比容量分別為1159mAhg‘1和709mAhg一。(2)以Li4Ti5012和C6HTN為主要原料，采用原位聚合法制備出了Li4Tis012@PANI核殼納米顆粒。高比例、長時間聚合使得產(chǎn)物中的PANI含量增多；而過多的PANI會影響復合材料的電化學性能。本實驗條件下，聚合LL侈J為1：50經(jīng)過12h聚合可以制備出平均顆粒尺寸為150250am的Li4Tis012@

4、PANI核殼納米顆粒，其電化學測試結果表明，適宜比例的PANI包覆可以顯著提高Li擴散系數(shù)和導電性，以及降低材料的極化程度。(3)以預制體Ti02和LiOH為原料，采用水熱法制備出了開口中空微米球形Li4Ti50120低溫、短時間煅燒使得產(chǎn)物不能完全轉變?yōu)長i4Ti5012；過高溫和長時間煅燒會破壞產(chǎn)物的結構。本實驗條件下，將水熱產(chǎn)物經(jīng)過400℃煅燒2h便可得到由尺寸約為60nnq的顆粒組成的直徑約為12pm的開口中空微米球Li4Tis