秦　巍，林升炫，文晓刚

(四川大学材料科学与工程学院，四川　成都　610065)



Li4Ti5O12/TiO2纳米复合材料制备及其锂离子电池性能研究

秦巍，林升炫，文晓刚

(四川大学材料科学与工程学院，四川成都610065)

以钛酸丁酯、氢氧化锂为原料，在聚乙二醇(PEG200)体系下通过水热法合成了Li4Ti5O12纳米片/TiO2纳米颗粒复合材料，采用XRD、SEM等对材料的结构，形貌等进行了表征。通过控制Li/Ti 的摩尔比可以较好地控制TiO2的含量，分别得到纯的Li4Ti5O12纳米片或Li4Ti5O12纳米片/TiO2纳米颗粒复合材料。测试了制得材料的锂离子电池性能，结果表明，Li4Ti5O12-TiO2复合纳米材料具有优良的充放电容量和倍率性能。首次放电可达到172 mAh·g-1，充电可达到170 mAh·g-1，效率高达98.8%。

Li4Ti5O12-TiO2；纳米片；纳米颗粒；水热法；锂离子电池

自从1991年锂离子电池实现商业化应用以来，对人们的生活产生了重要的影响[1-3]。锂离子电池已经被广泛地使用在各种电子设备上，近年来，锂离子电池被认为是最有希望应用在电动汽车(EVs)以及混合电动汽车(HEVs)上的动力电源候选者之一，这对包括电极材料在内的锂离子电池体系在电池容量，快速充放电，安全性，循环性能等方面提出了更高的要求[4-6]。在锂离子电池负极材料方面，钛基化合物受到了广泛的关注，其中尤其是Li4Ti5O12由于具有平坦且相对较高的充放电平台，优异的热稳定性和循环性能而具有很大的潜力[7-8]。但较低的能量密度和电子电导率严重地制约了Li4Ti5O12电池材料的商业化生产[9]。目前，有很多研究采用体相掺杂(Na+[10]，Au3+[11]，Mg2+[12]，Ag+[13])和导电相包覆(C[14]，石墨烯[15]，碳纳米管[16]，TiO2[17-19]，SnO2[20])对Li4Ti5O12材料进行改性，取得了一些效果。……