Li4Ti5O12的合成及其性能研究

作     者：徐宇虹 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张宝宏

授予年度：2007年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

主      题：Li4Ti5O12 锂离子电池 负极材料 电化学阻抗谱 非对称混合电容器 

摘      要：本文采用固相法合成了负极材料LiTiO，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电研究了其性能，并在此基础上采用活性炭、二氧化锡、三氧化二锑和三氧化二铋对LiTiO进行了掺杂改性研究。实验表明：采用湿法混合的样品性能更佳，在Li／LiTiO体系下首次放电容量达163.1mAh·g，60次的循环之后容量衰减仅为4.4％;在LiCoO／LiTiO体系下，首次放电比容量为122.2mAh·g，100次循环后衰减了7.6％。活性炭的加入改善了煅烧过程，样品颗粒在0.7～0.9μm之间，首次放电容量为121.9mAh·g，100次循环后衰减仅为2.6％;当电流密度增大10倍时，容量为初始容量的50％。三氧化二锑的掺杂产生了新的物相，当Ti：Sb=4：1时，首次放电容量595.8mAh·g，循环20次后保持在249.6mAh·g。三氧化二铋掺杂的样品中，放电容量随着铋元素含量的增加而增大，铋含量最大时首次放电容量达680.0mAh·g，充放电效率为43.7％。在非对称混合电容器中，LiTiO的不完全反应产生了赝电容，以电流密度0.5mA·cm循环时，首次放电比容量为69.9F·g，800次循环后容量保持在61.2F·g左右。