周孝林， 曾宪光， 林小力， 陈 建， 高远洋

(1. 四川轻化工大学材料科学与工程学院， 四川 自贡 643000；2. 材料腐蚀与防护四川省重点实验室， 四川 自贡 643000)

引 言

在过去的几十年里，锂离子电池因其能量密度高、功率大、环境友好等优点，在应对原油价格上涨、空气污染以及全球变暖等问题上受到了广泛的关注[1]。目前，由于石墨具有比容量较高、成本低等优点，已经大量用作常规的锂离子电池负极材料。然而，石墨类材料作为负极时，其表面容易产生锂枝晶，其安全性存在很大的隐患[2-3]。相对于石墨类材料而言，钛基电极材料作为锂离子电池的负极材料，具有良好的循环性能和安全性。在众多的钛基电极材料中，LiMTi3O8(M = Zn, Co, Mn, Cu, Ni等)因其在锂离子脱出和嵌入过程中的零应变锂存储特性而受到越来越多的关注[4-7]。其中，立方尖晶石型钛酸锌锂 (Li2ZnTi3O8)以其较高的理论比容量(227 mAh/g)和良好的循环稳定性，原料价格合理、无毒、放电电压平台低等优点，被认为是石墨负极材料的替代材料[8-9]。然而，由于其较低的本征电导率导致其倍率性能较差，限制了其在锂离子电池中的应用。为了解决这个棘手的问题，研究人员探究了许多有效的方法，如制备纳米级粒子[10]、在活性粒子外表面包覆导电碳层[11]、掺杂金属或非金属离子[12-13]。然而以上方法存在制备方法繁琐以及原料昂贵等缺点。

本工作利用钛酸四丁酯水解后的产物作为钛源制备了具有球形形貌的纯相Li2ZnTi3O8，相较于常用的锐钛矿型二氧化钛为钛……