LiMnO2-Li4Ti5O12電池的研究.pdf

1、環(huán)境污染和能源危機(jī)，催生了對(duì)動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的大力研究，尖晶石Li4Ti5O12因其“零應(yīng)變”的特性，具有快速充放電和長循環(huán)壽命的優(yōu)點(diǎn)，使得其在這一領(lǐng)域大放異彩；層狀 LiMnO2環(huán)境友好、成本較低、比容量高的特點(diǎn)，正在逐漸成為動(dòng)力電池領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的正極材料，但是被用作鈦酸鋰電池正極材料的相關(guān)研究還比較少。本文主要研究了不同廠家制備的Li4Ti5O12材料的物理性能、對(duì)Li4Ti5O12/Li扣式半電池和LiMnO2/Li4Ti5O1

2、2全電池電化學(xué)性能的影響，以及隔膜材料對(duì)LiMnO2/Li4Ti5O12全電池電化學(xué)性能的影響。
　　材料粉體的XRD和SEM表征結(jié)果表明，LTO-1材料的粒徑較小，但是 LTO-2材料的分散性、均一性更好，更有利于材料電化學(xué)性能的發(fā)揮，在Li4Ti5O12/Li半電池恒流充放電、循環(huán)性能方面，LTO-2電極的性能均優(yōu)于LTO-1電極， LTO-2電極在0.2 C時(shí)充放電比容量分別為153.4 mAh·g-1、153.6 mAh·

3、g-1，5 C時(shí)充放電比容量仍可分別達(dá)到114.6 mAh·g-1、130.8 mAh·g-1，1 C循環(huán)100次前后，放電比容量分別為151.1 mAh·g-1、149.2 mAh·g-1，容量保持率高達(dá)98.7％。
　　全電池測試同樣表明LTO-2材料電化學(xué)性能優(yōu)于LTO-1材料，LTO-2材料制備出的全電池在倍率充放電方面，不僅實(shí)際充放電容量大，而且恒流充電容量占比高，3C放電容量占1C放電容量的比例大，且在循環(huán)性能測試中，

4、容量保持率較高。四種隔膜中，S-1隔膜的倍率性能最好，倍率充電方面恒流充電容量占比較高，3C放電容量占1C放電容量的比例最大；S-2隔膜在倍率充電時(shí)恒流充電容量占比最大，更易實(shí)現(xiàn)快速充電；S-4隔膜對(duì)應(yīng)電池的實(shí)際容量最高，倍率充放電的實(shí)際容量最接近設(shè)計(jì)容量，S-1、S-3隔膜的吸液性能較好。隨著隔膜層數(shù)的增加，電池的倍率性能和循環(huán)性能以及實(shí)際容量值均有所下降，但是多層隔膜電池的次品率較低，化成階段電解液的損失較少，且采用軟包裝的電池硬度