動力電池鈦酸鋰負極材料的制備及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鋰離子電池由于具有能量密度高、無記憶效應、安全性高等優(yōu)點不僅被廣泛應用在便攜式電子設備中,也正逐步走向混合動力汽車、大型儲能設備等領域。鈦酸鋰因其循環(huán)性能好、結構穩(wěn)定,被認為是一種有前景的鋰離子電池負極材料。在本論文中,通過液相法成功制備了鈦酸鋰材料,并通過離子摻雜(Na+、Zr4+)和包覆導電性材料(Ag、石墨烯)來彌補Li4Ti5O12的固有缺陷,主要結論如下:
  1.通過水熱法成功制備了鈦酸鋰材料;在700℃煅燒8h得到的

2、Li4Ti5O12具有較高的純度和結晶度,在0.2 C時其放電比容量達到167.4 mAh/g。此外,通過Na摻雜得到了Li4-xNaxTi5O12樣品,XRD結果表明所有樣品仍為尖晶石結構;其中,Li3.9Na0.1Ti5O12樣品具有最高的比容量,在1C時比容量達到153.4 mAh/g,循環(huán)40次后容量維持在136.8 mAh/g,容量保持率為89.17%。
  2.通過溶劑熱法得到了Li39Na0.1Ti5O12/石墨烯復

3、合材料,石墨烯片層均勻分布在Li3.9Na0.1Ti5O12顆粒間,使復合材料具有較高的電子遷移率。電化學測試表明該電極(3 wt%GO)具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和較高的比容量,在1C時比容量達到158.8 mAh/g,循環(huán)40次后比容量依然維持在146.3 mAh/g。此外,通過無電沉積法在鈦酸鋰中引進了細小的Ag微粒,大大提高了材料的導電性,結果表明Li4Ti5O12/Ag電極具有良好的電化學性能。
  3.通過溶劑熱法成功制取了

4、納米級Li4Ti5-xZrxO12樣品,避免了鈦酸丁酯與水的快速水解。XRD結果表明部分摻雜的Zr原子進入了Li4Ti5O12晶格中,但沒有改變其尖晶石的晶體結構。Li4Ti4.9Zr0.1O12樣品比純相Li4Ti5O12具有更高的儲鋰容量和更好的循環(huán)穩(wěn)定性,在0.5 C時其放電比容量為171.1 mAh/g,接近理論比容量175 mAh/g,循環(huán)40次后容量保持率仍為92.11%。
  4.通過“共水解”作用在600℃于氬氣環(huán)

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