發(fā)布時間：2022-02-15 13:03

　　鋰離子二次電池是目前最有應(yīng)用前景的動力電池,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電動汽車以及便攜式設(shè)備等諸多領(lǐng)域中。而在鋰離子電池的發(fā)展過程中,其負(fù)極材料的電化學(xué)性能以及安全性能是目前研究的重點(diǎn)之一,尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰因其在鋰離子嵌入/脫出具有可忽略的結(jié)構(gòu)變化（所謂的“零應(yīng)變”）、平穩(wěn)的充放電平臺以及良好的循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被認(rèn)為是目前最有望替代商業(yè)上的石墨等的鋰離子電池負(fù)極材料,但Li₄Ti₅O₁₂作為負(fù)極材料仍存在一些缺陷阻礙了這種材料的廣泛使用,如相對低的倍率容量以及相對較小的理論容量(175 mAh·g^-1)。本文分別采用了高溫固相法和溶劑熱法制備了純相的尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂,并且在兩種方法中各自研究了其合成的條件對樣品在形貌以及電化學(xué)性能方面產(chǎn)生的影響。其中高溫固相法中以鋰鈦比為0.86的原料混合后在900℃鍛燒14h之后得到的Li₄Ti₅O₁₂的電化學(xué)性能相對較好... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰電池的構(gòu)造圖

0mAh·g-1）和 CuO（mAh·g-1）；合金型負(fù)極包括 Si（3579mAh·g-1Ah·g-1）和 Al（2234 mAh·g-1），它們的容量遠(yuǎn)高于嵌入反應(yīng)的容量期間的巨大體積變化導(dǎo)致嚴(yán)重的微觀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性，導(dǎo)致粉碎并差的循環(huán)性。這種轉(zhuǎn)換/合金型陽極已經(jīng)通過納米結(jié)構(gòu)初步解決，化產(chǎn)生的應(yīng)力可以是由大表面積部分釋放，因此結(jié)構(gòu)失效可以大大米顆粒的聚集經(jīng)常在材料合成，電極制備和電化學(xué)循環(huán)期間發(fā)生，際應(yīng)用中不太有用。因此，已經(jīng)提出了混合嵌入型具有轉(zhuǎn)化/合金其納米復(fù)合材料的陽極，通過轉(zhuǎn)化/合金型組分實(shí)現(xiàn)高容量，通過現(xiàn)高穩(wěn)定性及其緩沖效果（釋放轉(zhuǎn)化/合金化反應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力），納率性能�？偨Y(jié)有關(guān)鋰離子電池中鈦基系統(tǒng)材料的最新研究，它的巨i 基材料（103-104 循環(huán)）比傳統(tǒng)石墨（102-103 循環(huán)）更好的循環(huán)壽在來自高度穩(wěn)定的 Ti 基的協(xié)同效應(yīng)，圖 1-2 是基于 Ti 的材料的容示意圖。襯底和高容量轉(zhuǎn)換/合金型陽極以及導(dǎo)電碳，合理設(shè)計這構(gòu)而不是簡化的物理混合物是關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)高電化學(xué)性能，這一點(diǎn)很估。

圖 1-3 Li4Ti5O12近年的進(jìn)展Fig.1-3 Recent progress of Li4Ti5O12materials酸鋰負(fù)極材料(Lithium TitanateAnode Material)酸鋰的制備方法i5O12是一種由金屬鋰和低電位過渡金屬鈦的復(fù)合氧化物，屬于 AB2述成尖晶石固溶體。其空間點(diǎn)群為Fd3m空間群，晶胞參數(shù)a為0.8的白色晶體，在空氣中可以穩(wěn)定存在。結(jié)構(gòu)類似于反尖晶石:在一 個氧負(fù)離子 O2-按立方密堆積排列，占總數(shù) 3/4 的鋰離子 Li+被四個正四面體配體嵌入空隙，其余的鋰離子和所有 Ti4+(原子數(shù)目 1:5)被鄰作正八面體配體嵌入空隙，因此其結(jié)構(gòu)可以表示為 Li[Li1/3Ti5/3穩(wěn)定致密的結(jié)構(gòu)可以為有限的鋰離子提供進(jìn)出的通道。鈦酸鋰的制固相反應(yīng)法，溶膠凝膠法，水熱法等[87-89]。固相反應(yīng)的原理和工藝簡生產(chǎn)的優(yōu)勢，是制備材料的首選方法[90]。其中溫度、時間、原料及配等對材料的性能影響顯著。對于混料方法的影響，分別有高能行星

【參考文獻(xiàn)】：
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