锂离子电池用Li 4 Ti 5 O 12 /C及SnO 2 复合负极材料的合成及性能研究

发布时间：2021-08-04 05:52

　　尖晶石型Li4Ti5O12在充放电前后体积几乎不发生变化,具有“零应变”的结构特性,循环性能极好;且其充放电平台电压高（1.55 V vs.Li/Li+）,不易引起金属锂的析出,安全性得到了保障;而且在锂离子扩散能力上较石墨/碳类负极材料高,这为实现快速充放电能力提供了条件;尖晶石型Li4Ti5O12以上这些优良特性结合热稳定性好,成本低,安全环保等一系列优点,为其在未来大规模商品化中的应用提供了可能,被认为是替代目前商品化石墨/碳负极的理想材料之一。然而Li4Ti5O12材料依然有两点不足:一是电子和离子电导率较低,大电流条件下充放电的极化程度较高;二是能量密度较低,其理论比容量仅为商业化石墨/碳负极的一半;这极大限制了其在锂离子电池中的大规模应用。针对以上缺点,本论文采用有机锂盐乙酸锂为锂源,TiO2为钛源高温固相法合成了Li4Ti5O12材料,并对其工艺条件进行了优化。乙酸锂较其他无机锂盐具有分解温度低的优点,有利于降低合成成本。实验证明,800℃温度下,惰性气氛中合成的Li4Ti5O12材料具有较高的放电比容量,其中存在的氧空位缺陷可以一定程度上提高其电子电导性,因而显示了较好... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池工作原理示意图

d[O2-]32e，结构图见图 1[46]。在充电前后，当外来 Li+嵌入 Li4Ti5O12结构时全部进入 Li+也随即移向 16c 位置，导致 16c 位置时其结构式可用[Li+]8a[Li+2]16c[Li+1/3Ti4+5/3：5/3]16d[O2-]32e+Li+→[Li+]8a[Li+2]16c[Li+1/3Ti

氮气中处理得到的Li4Ti5O12的(a)SEM，(b)HRTEM图；空气中处理得到的LiTiO的(c)SEM，(d)HRTEM图


本文编号：3321132