Li4Ti5O12高能電極體系的制備及改性.pdf

1、隨著通訊設備和電動汽車的發(fā)展，人們對鋰離子電池提出了更高的要求：具有較高的能量密度和功率密度，使用安全以及攜帶方便等。Li4Ti5O12具有尖晶石結(jié)構(gòu)，可以為鋰離子的自由擴散提供三維通道。Li4Ti5O12充放電平臺電壓為1.5V，較石墨的充放電電壓正，因而其具有較好的安全性。在充放電過程中Li4Ti5O12的體積不會發(fā)生變化，是一種“零應變”材料，具有較高的循環(huán)穩(wěn)定性。然而Li4Ti5O12的導電性較差，固有導電率為10-9S/cm，

2、因而導致其在高倍率下的電化學性能較差。本論文主要通過制備Li4Ti5O12納米晶并將Li4Ti5O12納米晶與活性炭復合以及對其進行碳和銀的雙包覆來提高其高倍率下的電化學性能。
　　首先以F127作為螯合劑采用溶膠凝膠法制備了Li4Ti5O12納米晶電極材料。700℃制得的樣品為純相尖晶石結(jié)構(gòu)Li4Ti5O12，其結(jié)晶度良好，粒徑均一，粒徑約為100nm。1C首次放電比容量為166mAh/g，循環(huán)50次后放電比容量為162mAh/

3、g，為首次容量的97.6％。
　　其次是將溶膠凝膠法合成的Li4Ti5O12納米晶與比表面積較大的活性炭復合，考察活性炭的量對Li4Ti5O12電極材料電化學性能的影響。實驗表明，當Li4Ti5O12與活性炭的質(zhì)量比為40:30時，電化學性能最佳。在0.5C倍率下的首次放電比容量為195mAh/g，20C放電比容量為145mAh/g。
　　再次是對溶膠凝膠法合成的Li4Ti5O12納米晶進行高導電相碳和銀的雙包覆，構(gòu)造導電網(wǎng)