一維二氧化鈦納米材料的合成及鋰離子電池性能研究.pdf

1、二氧化鈦作為一種重要的無機半導體材料，具有獨特的物理化學性能。近年來，二氧化鈦被廣泛應用于鋰離子電池、太陽能電池、光催化、氣體傳感器等諸多領域。二氧化鈦納米材料作為鋰離子電池負極材料，具有較高的理論比容量(335mAh/g)、循環(huán)性能好、嵌鋰電位高等特點。與傳統(tǒng)的二氧化鈦電極材料相比，二氧化鈦納米材料具有更為優(yōu)異的電化學性能。
　　 本文以微米級的鈦粉作為鈦源，采用水熱法制備出二氧化鈦納米材料。通過控制反應條件制備出二氧化鈦納米

2、管和納米帶。隨后，我們對制備的二氧化鈦納米管和納米帶的鋰離子電池性能進行了研究。主要研究內(nèi)容包括：⑴通過控制水熱反應的條件，分別制備出了外徑約為10nm，內(nèi)徑約是5nm的鈦酸鈉納米管和寬為90-100 nm的鈦酸鈉納米帶。鈦酸鈉納米管和納米帶經(jīng)酸處理得到相應形貌的鈦酸納米管和納米帶，然后再經(jīng)高溫熱處理得到相應形貌的二氧化鈦納米管和納米帶。500℃下熱處理得到的是銳鈦礦相二氧化鈦，而在400℃下熱處理得到的銳鈦礦相二氧化鈦中還含有TiO2

3、(B)相。⑵采用恒流充放電研究了二氧化鈦納米管和納米帶的鋰離子電池性能。研究表明，二氧化鈦納米管在30 mA/g的充放電電流密度下，其首次充放電容量分別達到了298mAh/g、590 mAh/g。在不同充放電電流密度下，二氧化鈦納米管也表現(xiàn)出良好充放電能力和循環(huán)穩(wěn)定性。在充放電電流密度為30 mA/g、60 mA/g、120 mA/g、240 mA/g、480 mA/g、960 mA/g的充放電電流密度下，充放電容量分別能夠達到275