亞微米Li-,4-Ti-,5-O-,12-材料的制備與性能研究.pdf

1、炭素材料是目前商品化鋰離子二次電池的負(fù)極材料,由于其安全性低,倍率充放電能力差等缺點(diǎn)不能適應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展。Li4Ti5O12因其理想的循環(huán)性能及優(yōu)良的大倍率充放電性能迅速得到研究者的關(guān)注。粒度大小分布對(duì)材料的倍率充放電性能有很大影響,而常用的固相合成法很難得到粒度小且分布均勻的Li4Ti5O12材料,故而影響了其規(guī)?；膽?yīng)用。本文針對(duì)此問題,采用改進(jìn)的固相合成法和優(yōu)化材料的粉碎條件制備了粒度分布均勻的亞微米鈦酸鋰材料,并對(duì)該亞微

2、米材料進(jìn)行表征及電化學(xué)性能研究。 X射線衍射(XRD)顯示所得產(chǎn)物物相單一,為純尖晶石相。激光粒度分析顯示:D0.5=0.886μm,呈正態(tài)分布,為亞微米級(jí)材料。 恒流充放電結(jié)果表明,該亞微米材料具有良好的循環(huán)壽命及倍率性能。0.1C充放電條件下初始放電容量為165 mAh/g,100周容量為161 mAh/g,循環(huán)性能良好。倍率充放電結(jié)果表明,亞微米材料展示了比微米級(jí)材料更優(yōu)良的性能。1C時(shí)放電容量仍然超過145 mA

3、h/g,5C和10C的高倍率下,其容量仍然保持0.05C容量的65％和25％。且在大倍率條件下,亞微米材料的放電容量明顯高于微米材料。 將亞微米材料電極與商品化的LiCoO2組成扣式全電池。0.1C充放電時(shí)獲得了166mAh/g的比容量,同時(shí),在5C和10C的高倍率條件下,其容量仍保持0.05C放電容量的48.2％和35.7％。將材料與商品化的LiCoO2組成053048型實(shí)際電池進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試,電池在1C恒流充電條件下耗時(shí)