鈦酸鋰(Li₄Ti₅O₁₂)作為一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的尖晶石型鋰電池負(fù)極材料,由于它在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中具有結(jié)構(gòu)零應(yīng)變的優(yōu)點(diǎn),從而成為了當(dāng)下研究最熱門的材料之一。然而,因?yàn)樽陨磔^低的本征電導(dǎo)率和較低的鋰離子擴(kuò)散系數(shù),所以限制了其在高倍率、長(zhǎng)壽命動(dòng)力型鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用。本文采用了易于操作的一步水熱法及后續(xù)的熱處理過(guò)程,分別制備了鈰或鑭摻雜鈦酸鋰納米片和在氨氣氣氛下燒結(jié)得到的含有大量晶界和缺陷的Li₄Ti₅O₁₂/Anatase/Rutile三相納米復(fù)合物等一系列雜原子摻雜鈦酸鋰基鋰電池負(fù)極材料,并采用了不同的表征技術(shù)和電化學(xué)分析手段研究了雜原子以及輔助相對(duì)鈦酸鋰材料電化學(xué)性能的影響因素,其主要研究?jī)?nèi)容如下:以四丁基鈦酸酯為鈦源,LiOH·H₂O為鋰源,以CeCl₃·7H₂O或LaCl₃·7H₂O為添加劑,通過(guò)水熱法制備了鈰或鑭摻雜LTO納米片。將所制備材料作為... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理示意圖

覆導(dǎo)電劑等措施去對(duì)鈦酸鋰負(fù)極材料進(jìn)行改性以提升其電化大量的研究結(jié)果中分析出，對(duì)鈦酸鋰負(fù)極材料進(jìn)行改性可以性能。未來(lái)鈦酸鋰有希望發(fā)展成為鋰電池核心負(fù)極材料[22, 23]鋰負(fù)極材料的晶體結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì) Li4Ti5O12（或?qū)懗?Li1.33Ti1.67O4，Li4/3Ti5/3O4或者[Li]8a[Li1/3Ti5/3家族中的重要成員之一，Deschanvres[24]等在 1971 年首先對(duì)構(gòu)進(jìn)行了詳盡的分析，Kataoka[25]等使用四角衍射儀對(duì)由 LiCl5O12單晶進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其晶胞參數(shù) a 介于 8.352 與 8.370 12中的 Li+單獨(dú)占據(jù)著四面體 8a 的位置，而八面體 16d 處的位 5/6 的 Ti4+占據(jù)，剩下的處于 32e 的位點(diǎn)則被 O 原子占據(jù)，上成了 CCP 型晶體結(jié)構(gòu)。另外一半的八面體陽(yáng)離子位點(diǎn)在 CC所有四面體 8b 處和 48f 陽(yáng)離子位點(diǎn)被空了出來(lái)，因此可以成為，其晶體結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。

第 3 章 鈰或鑭摻雜鈦酸鋰納米片復(fù)合物的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究衍射圖譜，再通過(guò) jade-XRD 分析軟件進(jìn)一步驗(yàn)證了該圖 PDF 卡片 (JCPDS NO.72-426) 近似吻合。與此同時(shí)，我們還 摻雜 LTO 和 Ce 摻雜 LTO 中的 Li4Ti5O12含量進(jìn)行了計(jì)算含量約占 95%。稀土元素 Ce 和 La 摻雜進(jìn)入到 LTO 晶格以后左偏移。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以由圖 3-1 中的插圖看到，即 La 摻雜衍射峰均發(fā)生了向左移動(dòng)。這是因?yàn)?Ti4+半徑小于 La3+和 Ce3++引入到 LTO 晶格以后會(huì)占據(jù)部分 Ti 原子的位置而形成 Li4TO12型固溶體，從而使晶面間距變大[59, 60]。再依據(jù)布拉格方程11) 晶面衍射角峰發(fā)生向左偏移，這也與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A designed core-shell structural composite of lithium terephthalate coating on Li4Ti5O12 as anode for lithium ion batteries[J]. Yong Yan,Liubin Ben,Yuanjie Zhan,Yanyan Liu,Yi Jin,Suijun Wang,Xuejie Huang.  Progress in Natural Science:Materials International. 2016(04)



本文編號(hào)：2972516