二步煅烧法制备高振实密度钛酸锂负极材料

以Li2CO3和纳米TiO2为原料,通过二步煅烧固相反应法制备Li4Ti5O12负极材料。研究前驱体球磨以及球磨时间对合成Li4Ti5O12样品振实密度和电化学性能的影响。借助XRD、SEM、振实密度仪和充放电测试仪、电化学综合测试仪表征Li4Ti5O12材料的物理性能和电化学性能。结果表明:球磨工艺能够提高Li4Ti5O12的纯度,并有效提高其振实密度和电化学性能;球磨时间为2 h时,所得材料的振实密度达1.70 g/cm3,0.1C首次放电比容量为174 mA.h/g,5C放电比容量达124.2 mA.h/g。     

改性钛酸锂负极材料的研究进展

尖晶石型钛酸锂作为锂离子电池负极材料,在充放电过程中其晶体结构不会发生改变,不可逆容量损失较小,被称为＂零应变＂材料。它具有循环寿命长、充电过程快、安全性高等特性,符合下一代锂离子电池的要求。本文综述了钛酸锂负极材料的研究近况,着重阐述了纳米化、引入导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等方法对钛酸锂进行改性,探究对其电性能的影响和以后的发展方向。     

Li4Ti5O12/TiN复合材料的制备及电化学性能

以尿素为氮源,采用高温热处理方法在Li4Ti5O12表面自生长一层纳米尺寸厚度的TiN导电包覆膜。利用DSC-TG、Raman、TEM、FT-IR、XRD及恒流充放电等测试手段,研究热处理工艺对材料结构、形貌及电化学性能的影响。结果表明:使用适中的尿素原料含量可以获得均匀连续、厚度适中的TiN导电膜,较高的热处理温度有利于促进TiN的生成,而较短的热处理时间可以保持材料物相的纯净和较高结晶度。在尿素含量10%(质量分数)、热处理温度800℃、热处理时间20 min的工艺条件下,所制备的复合材料的容量和倍率性能最优,0.2C和3C初始放电比容量分别达到162.4和130.2 mA.h/g。     

Fe3+掺杂Li4Ti5O12的结构及电化学性能

采用高温固相法合成Li4FexTi5-xO12(x=0.025,0.1,0.2)负极材料。通过X射线衍射、扫描电镜、充放电性能测试等对掺杂Fe3+的Li4Ti5O12材料的组成、结构、形貌进行表征,并对其电化学性能进行研究。结果表明,所合成的材料具有良好的尖晶石结构,无杂相。适当Fe3+掺杂能细化材料,提高材料的电子导电性,使材料的循环性能得到改善。Li4Fe0.025Ti4.975O12的充电容量最佳,0.1C倍率下首次充电比容量达到162.5 mA.h/g,循环性能较好。     

水热法合成尖晶石型Li4Ti5O12及其电化学性能

以钛酸丁酯和乙酸锂为原料、三乙醇胺为结构导向剂,通过水热法合成前驱物,然后采用固相烧结制备Li4Ti5O12,探讨不同的钛锂比和煅烧温度对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响,并通过XRD、SEM、恒电流充放电和循环伏安测试对其进行表征.结果表明:当钛和锂的摩尔比为1:0.82、煅烧温度为800 ℃时,制备得到平均粒径为200 nm的纯相尖晶石型Li4Ti5O12,并具有良好的电化学性能;在0.1C倍率下,其首次放电比容量高达到181.7 mA-h/g,经过50次循环后放电比容量仍有151.5 mA-h/g,从第5次到第50次循环,平均每个循环放电比容量衰减量仅为6 μA-h/g;当电流倍率增大到2.0C时,其首次放电比容量仍然保持135 mA-h/g,从第5次到第50次循环,平均每个循环放电比容量衰减量为0.48 mA-h/g.     

水热法制备Li_4Ti_5O_（12）负极材料及其电化学性能

以钛酸四丁酯和乙酸锂为原料,水热法制备前驱体,再经过短时间的高温煅烧制备Li4Ti5O12负极材料。利用XRD、SEM和恒电流充放电方法分别测定材料的结构、形貌以及材料的电化学性能。结果表明：制备出的产物Li4Ti5O12颗粒具有尖晶石型结构,其中800°C、6h烧结出的样品具有约800nm的粒径,并表现出优良的电化学性能,0.1C和5C首次放电容量分别达到158.7（mA.h）/g和109.3（mA.h）/g,不同倍率下循环20次容量保持率较好。     

二步煅烧法合成Li4Ti5O12材料的性能

采用超声活化对原材料Li2CO3和TiO2进行预处理,并采用二步煅烧方法制备Li4Ti5O12材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜和电池充放电测试仪研究二步煅烧条件对材料结构、形貌及电化学性能的影响,并得到二步煅烧的最佳工艺。结果表明:采用600℃预烧温度制备的材料具有较高的纯度和结晶度;800℃高温煅烧温度下制备的Li4Ti5O12材料具有均一分散的颗粒结构;超声活化制备Li4Ti5O12的最佳煅烧工艺是600℃预烧8 h后800℃高温煅烧10 h,制备的材料在0.1C倍率下首次放电容量达170.6 mA.h/g,0.2C倍率下20次循环后的放电比容量由152 mA.h/g降至150 mA.h/g,容量保持率为98.7%。     

球形Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料的制备及其性能研究

以TiCl4和导电碳黑为原料,通过外凝胶法制备出掺碳球形前驱体,再通过一定的热处理后制备出了锂离子电池球形Li4Ti5O12/C复合负极材料。采用XRD、SEM、比表面及电化学性能测试等分析手段表明,掺碳抑制了Li4Ti5O12晶粒的生长,增大了比表面积,提高了材料的反应动力学性能;掺碳后Li4Ti5O12的振实密度有所降低,但仍明显高于采用传统固相反应法和溶胶-凝胶法制备的非球形产品,掺5%碳的Li4Ti5O12振实密度可达1.71g/cm3;当充放电倍率为1.0C时,在1～3V之间充放电,其首次放电比容量高达144.2mAh·g-1,经过100次充放电循环后,其放电比容量仍有118.2mAh·g-1。     

溶胶-凝胶法制备球形Li_4Ti_5O_(12)及其电化学性能研究

为提高Li4Ti5O12材料的振实密度,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,通过溶胶-凝胶法合成了球形Li4Ti5O12材料。利用TGA/DSC、XRD、SEM、CV和恒流充放电仪对材料的结构、形貌和电化学性能进行测试。结果表明,在800℃热处理12 h所得样品为单一的尖晶石晶体结构,结晶度较高,颗粒基本呈规则球形、流动性较好,粒径分布均匀,并表现出较好的电化学性能,振实密度达1.86 g/m L。在室温下以0.1 C充放电时,其首次放电比容量为173.19 m Ah/g,50次充放电循环后其放电比容量保持率为97.4%。     

锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

"零应变"材料Li4Ti5O12具有优良的循环性能和平稳的放电电压等优点,与石墨电极相比,其安全性和使用寿命都大大提高.本文介绍了锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的结构与性能,总结了制备方法、制备工艺参数对其性能的影响,对Li4Ti5O12的掺杂改性作了综述,并对Li4Ti5O12性能提高的发展方向作了展望.     

Electrochemical Performance of Li4Ti5O12 Synthesized by a PVP Combustion Assisted Sol-gel Method

Li4Ti5O12 samples were synthesized via a PVP (polyvinylpyrrolidone) assisted gel-combustion method by varying the calcination temperature. The effect of different roasting temperatures on the structure, the morphology, and the electrochemical performance of the Li4Ti5O12 material was analyzed. The cycle performance, the structure and the morphology of the prepared material were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and charge/discharge test system. The results show that the Li4Ti5O12 powder has a single-phase spinel structure with uniform particles size. The average particle size is 500 nm. The Li4Ti5O12 material synthesized at 800 oC for 8 h possesses excellent performance, and its first discharge capacity is 167.4 mAh/g