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不同粒径的纳米二氧化钛合成钛酸锂负极材料*

2016-08-18左玉香

化学工程师 2016年7期

吕 婧,左玉香,黄 兵,管 阳

(盐城师范学院 化学化工学院,江苏 盐城 224002)

不同粒径的纳米二氧化钛合成钛酸锂负极材料*

吕婧,左玉香*,黄兵,管阳

(盐城师范学院 化学化工学院,江苏 盐城 224002)

以锐钛矿TiO2为钛源,LiAc为锂源,采用高温固相法制备Li4Ti5O12负极材料,考察了不同纳米粒径的TiO2对Li4Ti5O12电化学性能的影响。X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明,合成的样品为结晶度高的纳米级尖晶石结构的Li4Ti5O12。0.2C倍率的充放电结果表明,LTO60性能最好,首次放电容量为178.82mAh·g-1,100次循环后容量保持率高达97.39%。

锂离子电池;Li4Ti5O12;高温固相法;负极材料

锂离子电池作为“绿色电池”,与传统的二次电池相比,其具有工作电压高、自放电率低、循环寿命长等优点,近20年来得到广泛应用。Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料,具有较多的优点,诸如理论容量较高、电极电位较正。且锂离子在嵌入、脱出时,由于晶格常数、体积变化极小,故称之为“零应变”材料,从而具有很好的循环稳定性。但是其倍率性能欠佳,而提高其功率性能,就要增强电极材料自身的扩散能力。众所周知,纳米尺度的材料的扩散能力非常显著,因此,纳米颗粒不仅增强了锂离子嵌入活性,而且可以获得更高的倍率容量,改善倍率性能。因此,本文以不同纳米粒经的TiO2为原料合成纳米级的Li4Ti5O12,以期改善其电化学性能[1-5]。

1 实验部分

1.1样品合成

以不同纳米粒径的锐钛矿TiO2为钛源,醋酸锂为锂源,采用高温固相法合成Li4Ti5O12。25nm TiO2超声分散于去离子水中,加入Li4Ti5O12((nLi∶Ti=0.84)磁力搅拌2h,80℃蒸发溶剂后真空干燥,得钛酸锂前驱体。……

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