王永志

(合肥国轩高科动力能源股份公司，安徽合肥230021)

Mg2+掺杂及碳包覆共改性Li4Ti5O12材料的制备及表征

王永志

(合肥国轩高科动力能源股份公司，安徽合肥230021)

以固相烧结的方法合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12，同时进行了Mg2+离子掺杂和碳包覆共改性以提高Li4Ti5O12的导电性及综合性能，从而实现其大倍率充放电条件下保持高的比容量。采用XRD、SEM和循环伏安等测试手段，考察了金属离子掺杂及复合碳源包覆共改性对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响。结果表明：掺杂3%的Mg2+同时加入质量分数为0.5%的无机碳源和10%的有机碳源对材料本身的结构没有影响，明显降低了Li4Ti5O12的电荷转移阻抗，使材料的电导率有了很大的提高。0.2倍率条件下首次放电比容量为173 mAh/g，10倍率条件下放电比容量为104 mAh/g。与纯相的Li4Ti5O12相比，改性后的材料倍率性能及其他综合性能都有很大的提高。

掺杂；Li4Ti5O12；电化学性能

为减少石油资源的消耗和降低环境污染，锂离子电池应用越来越广泛，钛酸锂体系的电池具有更安全、高倍率、长寿命的特点，能够满足锂离子电池在上述几个方面的要求[1-2]。锂离子电池现在已广泛应用于移动电源、相机等手提电子产品。近年来随着人们对环境保护的重视，对清洁能源的需求越来越高，新能源汽车也迎来了发展的新机遇，锂离子电池逐渐应用于EV和HEV以及再生能源电站[3-4]。目前锂电池的主流负极材料主要是各种碳体系的材料。然而碳负极材料会在充放电点过程中消耗一定的锂用于形成一层SEI膜，这一过程消耗锂离子是一个不可逆的反应，造成很大的容量损失。……