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文檔簡介
1、隨著動力汽車和混合動力汽車的發(fā)展,對具有高能量密度(高容量)、高功率密度(優(yōu)異的高倍率性能)、長循環(huán)壽命、高安全性能和低成本等優(yōu)勢的鋰離子動力電池的需求在不斷擴大。負極材料作為鋰離子電池的重要組成部分,其性能嚴重制約著鋰離子電池的電性能。因此,開發(fā)具有優(yōu)異性能的新型負極材料成為鋰離子電池研究領(lǐng)域的熱點之一。其中,質(zhì)子鈦酸鹽(H2Ti12O25)表現(xiàn)出潛在的高安全性、高容量、長循環(huán)壽命和低成本等優(yōu)點,因而有望成為具有良好前景的新型負極材料
2、。但目前對H2Ti12O25的研究僅處于起步階段。
本論文采用球磨輔助的軟化學(xué)法制備了類條狀形貌的Bulk-H2Ti12O25,并探討了煅燒溫度和煅燒時間對其顆粒尺寸和電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,煅燒溫度800℃,煅燒時間20h制備的Bulk-H2Ti12O25的電化學(xué)性能最優(yōu)。
本論文采用水熱法制備了H2Ti12O25納米棒,研究結(jié)果表明,制備H2Ti12O25納米棒所需的Na2Ti3O7納米棒前驅(qū)體的最佳合成
3、條件為:氫氧化鈉濃度10mol L-1,水熱溫度190℃,水熱時間48h。
本論文對采用上述兩種方法制備的H2Ti12O25的電化學(xué)性能進行研究。結(jié)果表明,H2Ti12O25納米棒比類條狀Bulk-H2Ti12O25具有更高的容量和更好的高倍率性能。H2Ti12O25納米棒在1C下循環(huán)100周后,可逆容量可達到191.3mAh g-1,在10C和20C下循環(huán)200周后,可逆容量分別為150.5mAh g-1和132.1mAh
4、g-1;對于類條狀Bulk-H2Ti12O25樣品,其可逆容量分別為171.2mAh g-1(1C)、113.7mAh g-1(10C)和83.3mAh g-1(20C)。
本論文進一步采用沉淀法對類條狀Bulk-H2Ti12O25進行FePO4表面包覆改性研究。研究結(jié)果表明,F(xiàn)ePO4包覆可以明顯提高Bulk-H2Ti12O25的比容量和高倍率性能。在FePO4的最佳包覆量(3wt.%)下,1C下循環(huán)100周后,可逆容量可達
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