钛酸锂负极材料的制备及氟化物改性研究

发布时间：2024-06-01 15:02

　　随着锂离子电池的持续发展,现阶段急需一种具有长寿命和高功率的负极材料。钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂,简称LTO)由于其零应变特性而有希望成为新一代锂离子电池负极。然而,LTO负极材料本身固有的低导电性使其在实际应用时倍率性能不理想。另外,LTO负极材料在低电压下循环过程中会出现的电解质分解现象缩短其使用寿命。本论文针对如何提高LTO的比容量及抑制电解质分解这两个难题,开展了LTO负极材料的制备及改性研究,探究了不同氟化物改性LTO的作用机制。本论文主要内容及结果如下:(1)采用Ba(NO₃)₂和NH₄F对商业LTO进行“BaF₂”改性,得到了LiBaF₃改性的LTO。改性后在LTO外表面形成的介孔LiBaF₃纳米粒子有助于减小电极极化,降低阻抗,加速锂离子扩散,进而提升电化学性能。当BaF₂与LTO质量比为3%时电化学性能最佳:其在0.5C、1C、2C、5C和10C的电流...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1LiBaF3改性过程

河北科技大学硕士学位论文20个实验的制备过程如图3-1所示。改性后的样品被命名为mBaFLTO(m=1、2、3和4)，m代表改性量。图3-1LiBaF3改性过程3.2.2形貌与结构分析本实验采用XRD对样品的成分进行分析，采用XPS和EDS对样品的元素进行分析，采用SEM、TEM....

图3-3(a)LTO和(b-c)3BaFLTO的SEM图像；(d)Ti、(e)Ba、(f)F、(g)O和(h)Zr的EDS图像

第3章商业钛酸锂的LiBaF3改性研究21所在的区域。因此，XRD结果证明了BaF2改性过程会生成LiBaF3晶体，查阅文献后初步推测反应过程如下：首先，少量的F与LTO反应形成LiF和TiO2，然后与Ba形成BaF2，BaF2和LiF形成LiBaF3[119,124]。1030....

图3-4(a-b)商业LTO的TEM，(c-d)3BaFLTO的TEM为了进一步研究LiBaF3改性对LTO表面化学价态的影响，进行了XPS分析

第4章固相法制备钛酸锂及Y7O6F9改性研究27第4章固相法制备钛酸锂及Y7O6F9改性研究4.1引言在前面部分研究工作用，我们是直接将购买到的商业LTO负极材料进行氟化物改性，其电化学性能得到了明显的改善，但商业LTO性能毕竟一般，之后我们选择使用固相法自制具有更高BET的LT....

图4-1Y7O6F9改性LTO的过程

第4章固相法制备钛酸锂及Y7O6F9改性研究29外，还有Y和F，它们均匀地分布在1YFLTO的表面上。1YFLTO的元素含量表如表4-1所示。图4-3LTO和1YFLTO的SEM图像图4-4LTO(a-b)和1YFLTO(c-d)的TEM图像图4-5(a-b)1YFLTO的EDS....

本文编号：3986066