CoTiO3和NiTiO3固溶體的制備與儲鋰性能研究.pdf

1、目前鋰離子電池廣泛使用的石墨負(fù)極材料存在很多缺點，基于過渡金屬氧化物的高可逆比容量的優(yōu)點，嘗試制備鋰離子電池負(fù)極來替代石墨材料。單純的TiO2的理論容量較低，但是循環(huán)穩(wěn)定性非常好;而單純的金屬氧化物理論容量雖較高，循環(huán)穩(wěn)定性能卻較差。因此結(jié)合兩者的優(yōu)點，制備固溶體材料來研究其儲鋰性能。
　　 本課題首先使用溶膠-凝膠法制備前驅(qū)體溶液，再利用低溫燃燒合成法分別制備了CoTiO3和NiTiO3固溶體，并研究了兩者的形貌及電化學(xué)性能;

2、再通過對兩種固溶體進(jìn)行強(qiáng)堿水熱處理，獲得片狀、棒狀等不同形貌的固溶體材料，進(jìn)一步研究其電化學(xué)性能。
　　 結(jié)果表明:CoTiO3固溶體呈不規(guī)則的顆粒狀，發(fā)生嚴(yán)重團(tuán)聚，電化學(xué)性能較差。而經(jīng)過強(qiáng)堿水熱處理后，樣品的形貌發(fā)生改變，出現(xiàn)短棒狀、片狀、纖維狀或條狀形貌，比表面積大大增加。CoTiO3固溶體電極的首次可逆容量363.0 mAh/g，第50次可逆容量為231.7 mAh/g。強(qiáng)堿水熱處理后的200℃-48h電極和160℃-48

3、h電極的充放電循環(huán)性能較好，可逆比容量較高，在進(jìn)行50次電流密度為50 mA/g的循環(huán)過程后，其可逆比容量分別為425.6 mAh/g和404.1 mAh/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未處理前樣品。
　　 NiTiO3固溶體呈球形顆粒狀，尺寸比較均一。而經(jīng)過強(qiáng)堿水熱處理后，樣品出現(xiàn)片狀、六角形疊層狀顆粒、薄片堆疊的塊狀等形貌，極大地增加了樣品的表面積。NiTiO3固溶體電極的首次可逆容量371.3 mAh/g，第50次循環(huán)后的容量為253.0