Li4Ti5O12负极材料的制备及应用研究进展①
2017-03-28季俊红秦国强齐满富常智敏周媛
电池工业 2017年5期
关键词:工艺
季俊红,秦国强,齐满富,常智敏,周媛
(河南佰利联新材料有限公司, 河南焦作 454150)
当前环境问题以及能源危机已经成为制约人类社会发展的全球性难题,近年来,绿色能源和可再生能源的开发已经成为广大科技工作者致力研究的热点[1]。其中,锂电池作为一种可循环再生的绿色能源,自从1991年产业化以来,备受政府部门、科研单位和商业公司的热捧。锂电池制备中应用的负极材料先后经历了碳类负极材料、锡基负极材料、过渡金属氧化物类负极材料、钛酸锂负极材料等更替发展[2]。
Li4Ti5O12负极材料与其他负极材料相比具有安全、稳定、寿命长和倍率性能好等显著优点,其充电时间较传统电极材料大大缩短[3],是一种极具前景的锂电池负极材料。本文概述了高温固相合成、熔盐工艺、溶胶-凝胶工艺、水热工艺等制备Li4Ti5O12负极材料的研究进展,同时对Li4Ti5O12负极材料当前的应用研究进行分析评述,以期为今后钛酸锂负极材料的发展提供参考。
1 钛酸锂的制备方法
目前Li4Ti5O12的制备方法主要有高温固相合成[4-8]、熔盐工艺[10-13]、溶胶凝胶工艺[14-17]、水热工艺[18-22]等。
1.1 高温固相合成
高温固相合成是目前工业生产应用最多的Li4Ti5O12制备工艺,该技术原料价格低廉、工艺过程简单、产品晶形规整。通常使用TiO2和LiCO3或LiOH为原料,按一定的比例混合,在1000℃左右的高温下,经过12h~24h的高温烧结,冷却后进行球磨,即得到尖晶石结构Li4Ti5O12颗粒。高温固相合成生产工艺操作简单,但是长时间的高温反应,能耗较高,产品颗粒晶形较溶胶-凝胶工艺和水热工艺差。……
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