Mg~(2+)掺杂对锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的性能影响研究

以Li2CO3和粒径为70nm的TiO2为原料,以碱式碳酸镁[(MgCO3)4·Mg(OH)2·6H2O]为镁源,采用高温固相法合成了Li4Mgx Ti5O12(设定镁锂摩尔比R=x/4=0.01、0.02、0.03、0.04、0.05来确定掺杂镁的量)。采用XRD、SEM、CV、电化学阻抗谱、充放电曲线等对所合成的材料进行了物理和电化学性能表征。测试结果表明:随着Mg2+掺杂量的增加,钛酸锂的比容量出现先增大后减小的趋势;当R=0.03时具有最高的电化学性能,其首次放电比容量高达189.9mAh/g,高于Li4Ti5O12的理论容量175mAh/g。由于适量的Mg2+掺杂改善了材料的内部结构,提高了锂离子的嵌入量从而提高了比容量。