高库仑效率的锂离子电池负极材料炭包覆锂化钛酸锂

作     者：於洪将 陈玉喜 张林 龚立君 刘志权 刘洪波 

作者机构：湖南大学材料科学与工程学院湖南长沙410082 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 

出 版 物：《炭素技术》 (Carbon Techniques)

年 卷 期：2013年第32卷第5期

页      面：9-14页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：锂化钛酸锂Li4+xTi5O12 锂离子电池 炭包覆 首次不可逆容量 

摘      要：利用纳米TiO2颗粒和Li2CO3为原料,分别在不添加及添加中间相沥青的情况下通过固相反应制备出Li4Ti5O12及炭包覆的锂化钛酸锂Li4+x Ti5O12/C。Li4Ti5O12颗粒尺寸在0.5～3μm之间,而Li4+x Ti5O12/C颗粒尺寸比较均匀,在200～500 nm之间,且颗粒表面包覆了一层厚度约2 nm的炭层。充放电研究表明,Li4Ti5O12的可逆容量较低,而Li4+x Ti5O12/C则具有非常高的可逆容量、循环稳定性及容量保持率。同时,Li4+x Ti5O12/C可提供Li+补偿首次不可逆容量损失,导致首次库仑效率超过100%。Li4+x Ti5O12/C中预储锂量随碳源量的增加而增加,在碳源量5%条件下制得的Li4+x Ti5O12/C的首次脱锂容量超过嵌锂容量24.2 mAh·g-1。Li4+x Ti5O12/C有望消除锂离子全电池的首次不可逆容量损失并提高其容量。