動(dòng)力電池鈦酸鋰負(fù)極材料的制備及性能研究.pdf

1、鋰離子電池由于具有能量密度高、無記憶效應(yīng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)不僅被廣泛應(yīng)用在便攜式電子設(shè)備中，也正逐步走向混合動(dòng)力汽車、大型儲能設(shè)備等領(lǐng)域。鈦酸鋰因其循環(huán)性能好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，被認(rèn)為是一種有前景的鋰離子電池負(fù)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(dǎo)電性材料（Ag、石墨烯）來彌補(bǔ)Li4Ti5O12的固有缺陷，主要結(jié)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(jié)晶度，在0.2 C時(shí)其放電比容量達(dá)到167.4 mAh/g。此外，通過Na摻雜得到了Li4-xNaxTi5O12樣品，XRD結(jié)果表明所有樣品仍為尖晶石結(jié)構(gòu);其中，Li3.9Na0.1Ti5O12樣品具有最高的比容量，在1C時(shí)比容量達(dá)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(fù)

3、合材料，石墨烯片層均勻分布在Li3.9Na0.1Ti5O12顆粒間，使復(fù)合材料具有較高的電子遷移率。電化學(xué)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(shí)比容量達(dá)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(jìn)了細(xì)小的Ag微粒，大大提高了材料的導(dǎo)電性，結(jié)果表明Li4Ti5O12/Ag電極具有良好的電化學(xué)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(jié)果表明部分摻雜的Zr原子進(jìn)入了Li4Ti5O12晶格中，但沒有改變其尖晶石的晶體結(jié)構(gòu)。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(shí)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)