尖晶石型Li4Ti5O12在充放電前后體積幾乎不發(fā)生變化,具有“零應變”的結構特性,循環(huán)性能極好;且其充放電平臺電壓高（1.55 V vs.Li/Li+）,不易引起金屬鋰的析出,安全性得到了保障;而且在鋰離子擴散能力上較石墨/碳類負極材料高,這為實現(xiàn)快速充放電能力提供了條件;尖晶石型Li4Ti5O12以上這些優(yōu)良特性結合熱穩(wěn)定性好,成本低,安全環(huán)保等一系列優(yōu)點,為其在未來大規(guī)模商品化中的應用提供了可能,被認為是替代目前商品化石墨/碳負極的理想材料之一。然而Li4Ti5O12材料依然有兩點不足:一是電子和離子電導率較低,大電流條件下充放電的極化程度較高;二是能量密度較低,其理論比容量僅為商業(yè)化石墨/碳負極的一半;這極大限制了其在鋰離子電池中的大規(guī)模應用。針對以上缺點,本論文采用有機鋰鹽乙酸鋰為鋰源,TiO2為鈦源高溫固相法合成了Li4Ti5O12材料,并對其工藝條件進行了優(yōu)化。乙酸鋰較其他無機鋰鹽具有分解溫度低的優(yōu)點,有利于降低合成成本。實驗證明,800℃溫度下,惰性氣氛中合成的Li4Ti5O12材料具有較高的放電比容量,其中存在的氧空位缺陷可以一定程度上提高其電子電導性,因而顯示了較好... 

【文章來源】：重慶理工大學重慶市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理示意圖

d[O2-]32e，結構圖見圖 1[46]。在充電前后，當外來 Li+嵌入 Li4Ti5O12結構時全部進入 Li+也隨即移向 16c 位置，導致 16c 位置時其結構式可用[Li+]8a[Li+2]16c[Li+1/3Ti4+5/3：5/3]16d[O2-]32e+Li+→[Li+]8a[Li+2]16c[Li+1/3Ti

氮氣中處理得到的Li4Ti5O12的(a)SEM，(b)HRTEM圖；空氣中處理得到的LiTiO的(c)SEM，(d)HRTEM圖


本文編號：3321132