鈦酸鋰電極材料的液相制備及性能研究.pdf

1、鋰離子電池因具有高功率、高能量密度、壽命長、安全性好等優(yōu)點，不僅在小型儲能產(chǎn)品市場上占據(jù)絕對優(yōu)勢，也正逐步走向電動汽車、智能電網(wǎng)等大型儲能領(lǐng)域，這也對鋰離子電池的功率及安全性能提出更高的要求，同時亟需探求性能更優(yōu)的電極材料。鈦酸鋰負極材料憑借優(yōu)異的循環(huán)性和可靠的安全性而備受關(guān)注。論文采用液相法合成了性能優(yōu)越的鈦酸鋰材料，并引入石墨烯和銀-石墨烯材料對鈦酸鋰進行復(fù)合改性，使其在容量和大倍率性能上都有了較大改善。取得的主要成果如下:

2、　　1.采用液相法成功制備了鈦酸鋰負極材料，并探究了鋰的用量、煅燒溫度及氫氧化鋰濃度等因素對合成材料性能的影響。得出最佳工藝條件為:鋰摩爾比過量12％，煅燒溫度700℃，LiOH濃度4mol/L。此條件下制備的鈦酸鋰材料顆粒細小均勻，放電比容量達167mAh/g，接近理論比容量175mAh/g，且此液相法操作簡單、耗時短、耗能少。
　　2.引入高導(dǎo)電相石墨烯與鈦酸鋰復(fù)合制得了鈦酸鋰/石墨烯復(fù)合材料，改善了鈦酸鋰低容量、低電導(dǎo)的缺陷

3、;并探究了石墨烯的氧化還原法制備及石墨烯含量、還原劑種類等因素對合成鈦酸鋰/石墨烯復(fù)合材料性能的影響;還研究了乙醇溶劑熱還原下制備的復(fù)合材料的性能及作用機理。實驗結(jié)果表明石墨烯的加入有效地改善了鈦酸鋰材料的電化學(xué)性能，使其首次放電比容量達184mAh/g，50次循環(huán)后仍保持158mAh/g;在5C下放電容量也達到102mAh/g，比純相鈦酸鋰高出22mAh/g。
　　3.在鈦酸鋰/石墨烯復(fù)合材料的基礎(chǔ)上引入Ag納米粒子，阻止了石墨