新型鋰離子電池負(fù)極材料的制備與電化學(xué)性能的研究.pdf

1、煤炭、石油等化石能源的過(guò)度開發(fā)不僅導(dǎo)致儲(chǔ)量的日益枯竭，還造成溫室效應(yīng)、生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，今年墨西哥海灣漏油事件更是引起了社會(huì)對(duì)清潔能源的極大關(guān)注。如果以電池代替化石能源，將大幅度減少溫室氣體排放，降低我國(guó)對(duì)石油進(jìn)口的依賴，具有重大的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義。與其他二次電池相比，鋰離子電池具有單體電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境友好等突出優(yōu)點(diǎn)，最有希望用于大功率動(dòng)力電池。然而，現(xiàn)有的商業(yè)化碳負(fù)極材料已達(dá)到了性能的極限，不能滿足大功率動(dòng)力電池的

2、要求，尋找安全性能更好、比容量更高、循環(huán)壽命更長(zhǎng)的新型負(fù)極材料，已經(jīng)成為鋰離子電池研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。
　　銳鈦礦型TiO2具有良好的循環(huán)性能和安全性能，耐過(guò)充性能好等優(yōu)點(diǎn)成為鋰離子動(dòng)力電池負(fù)極材料的理想選擇之一。本文采用低溫水熱法制備銳鈦礦 TiO2，研究了水熱反應(yīng)參數(shù)（水熱反應(yīng)溫度、時(shí)間、反應(yīng)物濃度）對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TiOSO4，甘油，無(wú)水乙醇，乙醚的體積比為1:16:40:11，反應(yīng)溫度控制在105℃-120℃范

3、圍時(shí)，將得到大小均勻，分散性好的球形/核殼狀TiO2；通過(guò)控制不同的反應(yīng)時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)核殼狀TiO2的合成分為內(nèi)層晶核的形成和外層晶片的生長(zhǎng)兩個(gè)階段。
　　本文將水熱反應(yīng)得到的大小均勻、分散性好的核殼狀 TiO2在真空700℃條件下進(jìn)行焙燒實(shí)驗(yàn)，經(jīng)XRD、TEM及元素分析儀分析后可知，得到產(chǎn)物為純相銳鈦礦型TiO2，碳元素含量約為18.35％，TEM照片顯示產(chǎn)物為多晶。
　　本文進(jìn)一步將該富碳核殼狀銳鈦礦TiO2組裝成扣式電