郭志红，李 劼，张治安，赖延清

(中南大学 冶金科学与工程学院，长沙 410083)

二步煅烧法制备高振实密度钛酸锂负极材料

郭志红，李 劼，张治安，赖延清

(中南大学 冶金科学与工程学院，长沙 410083)

以Li2CO3和纳米TiO2为原料，通过二步煅烧固相反应法制备Li4Ti5O12负极材料。研究前驱体球磨以及球磨时间对合成Li4Ti5O12样品振实密度和电化学性能的影响。借助XRD、SEM、振实密度仪和充放电测试仪、电化学综合测试仪表征Li4Ti5O12材料的物理性能和电化学性能。结果表明：球磨工艺能够提高Li4Ti5O12的纯度，并有效提高其振实密度和电化学性能；球磨时间为2 h时，所得材料的振实密度达1.70 g/cm3，0.1C首次放电比容量为174 mA·h/g，5C放电比容量达124.2 mA·h/g。

Li4Ti5O12；负极材料；振实密度；电化学性能

商品化的锂离子动力电池负极材料主要是各种嵌锂碳材料[1]。嵌锂碳材料容易与电解液反应形成表面钝化膜，导致电解液消耗和首次库伦效率较低；析出锂枝晶，导致电池短路，引起安全问题。尖晶石钛酸锂(Li4Ti5O12)的工作电位较高(1.55 V vs Li/Li+)，不与常用电解液发生反应，热稳定性好，具有较好的安全性，而且在锂离子嵌入脱出过程中体积变化很小，是一种零应变材料，具有较长的循环寿命[2]。因此，钛酸锂作为锂离子动力电池理想的负极材料有着巨大的研究价值和商业应用前景。

目前，钛酸锂存在的主要问题有[3]：材料电导率偏低导致首次库伦效率较低，高倍率放电容量衰减较快，而高倍率特性是决定其是否能获得商业化应用的关键因素之一；材料振实密度较低导致电池的比能量较低，限制了其在便携式电源中的应用。……