鋰離子電池負(fù)極材料Li4Ti5O12的合成與改性研究.pdf

1、鋰離子電池以其無污染、能量密度高、自放電小等優(yōu)點(diǎn)，在移動電話、便攜電子產(chǎn)品、混合動力設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。鋰離子電池負(fù)極材料Li4Ti5O12是一種具有尖晶石結(jié)構(gòu)的嵌入型電極材料，并因其高穩(wěn)定性、快速充放電、高安全性等成為最有前景的新型鋰離子電池負(fù)極材料。
　　本文綜述了鋰離子電池的發(fā)展歷史、結(jié)構(gòu)與工作原理，簡要介紹了鋰離子電池材料，包括正極材料和負(fù)極材料，概述了負(fù)極材料Li4Ti5O12的材料特性、結(jié)構(gòu)與嵌鋰機(jī)制、優(yōu)缺點(diǎn)、

2、制備方法及應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)中采用Li2CO3、無定形TiO2在不同溫度下燒結(jié)16h，得到Li4Ti5O12樣品，通過TG-DSC、XRD、SEM分析得出燒結(jié)溫度控制在800℃～900℃才能得到純晶相Li4Ti5O12；對比分析采用Li2CO3和LiNO3在相同制度下得到的Li4Ti5O12樣品，得出，Li2CO3是最合適的鋰源。
　　Li2CO3為鋰源，銳鈦礦型TiO2為鈦源，設(shè)定不同的鋰鈦比，在不同溫度下燒結(jié)16h，對所得樣品進(jìn)行電化

3、學(xué)性能測試、XRD測試、SEM測試，通過分析得出，隨著鋰含量的增加，合成產(chǎn)物的電化學(xué)性能、晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌發(fā)生較大變化，當(dāng)鋰過量2％、燒結(jié)溫度為875℃時得到的Li4Ti5O12樣品性能最好。
　　由于Li4Ti5O12材料的固有電導(dǎo)率低，可以通過改性來提高其電子電導(dǎo)性和離子傳導(dǎo)性，以達(dá)到增強(qiáng)其性能的目的。實(shí)驗(yàn)中采用碳包覆和金屬M(fèi)g2+摻雜兩種方法對含鋰量不同的Li4Ti5O12樣品進(jìn)行改性，并對產(chǎn)物進(jìn)行電化學(xué)性能研究、晶體結(jié)構(gòu)