Li-,4-Ti-,5-O-,12-的制備與性能研究.pdf

1、本文采用高溫固相法制備鋰離子電池負極材料鈦酸鋰，以銳鈦礦型TiO2、電池級Li2CO3為原料，按照化學(xué)計量比混合后氮氣氣氛下合成了具有理想尖晶石結(jié)構(gòu)的Li4Ti5O12材料。采用XRD、SEM、LPS 表征樣品的晶體結(jié)構(gòu)和形貌分布，在1～2.5V(vs.Li/Li+)電位區(qū)間內(nèi)恒流充放電循環(huán)測試樣品的電化學(xué)性能。
　　 以正交實驗L9(3 3)確定合成純相Li4Ti5O12基本工藝，并在此基礎(chǔ)上考察了合成溫度、合成時間、鋰鈦比等

2、單因素對Li4Ti5O12 物相及電化學(xué)性能的影響，由此得到合成工藝：按n(Li)/n(Ti)=0.84 配比原料，初步600 ℃焙燒4小時、再經(jīng)850 ℃4小時合成。樣品顆粒晶體結(jié)構(gòu)為立方尖晶石型，特征峰與Li4Ti5O12 標準卡片基本吻合，呈類球形形貌，中位粒徑為0.87 μm 且分布均勻。0.2C 時首次放電比容量為181.9mAh/g，1C 下經(jīng)50 次循環(huán)后比容量仍為131.9mAh/g，表現(xiàn)出良好的循環(huán)放電性能。
　

3、　 摻入有機碳源合成Li4Ti5O12/C 材料，從而提高電導(dǎo)率至10-3 S/cm，研究了不同碳源及碳含量對合成的Li4Ti5O12/C 材料物相結(jié)構(gòu)、形貌分布和電化學(xué)性能的影響。其中，以葡萄糖為碳源制備的Li4Ti5O12/C 材料適宜高倍率放電，碳量在2[％]時合成材料性能較好，0.2C時其首次放電比容量可達190.8mAh/g，1C 時循環(huán)80 次后比容量保持在151mAh/g，保持率為94.85[％]，表現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性

4、。
　　 采用溶膠-凝膠法制備納米Li4Ti5O12/C復(fù)合材料，以CH3COOLi·2H2O、Ti(OC4H9)4為原料，草酸作絡(luò)合劑及碳源，研究了鋰源用量、蔗糖碳源包覆對材料結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。研究表明：當(dāng)鋰源過量5[％]時，此前軀體在N2 氣氛下經(jīng)750 ℃熱處理8h 后得到物相單一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、粒徑更小的Li4Ti5O12/C 材料，室溫下0.2C、1C、2C和5C 時首次放電比容量分別為182.5、162.7、155