碳包覆二氧化鈦制備高倍率Li4Ti5O12/C負(fù)極材料

編號(hào)：FTJS08030

篇名：碳包覆二氧化鈦制備高倍率Li4Ti5O12/C負(fù)極材料

作者：李達(dá)祿 張祥昕 苗小飛 陳素晶 張易寧

關(guān)鍵詞： 鈦酸鋰 鋰離子電池 碳包覆 負(fù)極材料 高倍率

機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所 中國科學(xué)院大學(xué)

摘要： 通過預(yù)先碳包覆二氧化鈦方式成功制備了高倍率鈦酸鋰負(fù)極材料(LTO/C)。使用XRD、SEM、TG和TEM技術(shù)表征材料的組成、結(jié)構(gòu)和形貌特征。結(jié)果表明二氧化鈦表面的碳層能有效抑制鈦酸鋰晶粒的生長和團(tuán)聚,鈦酸鋰晶粒尺寸維持在200 nm左右,其中晶粒表面均勻包覆著一層厚度約為10 nm的碳層,碳含量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5%,提高了晶粒表面的電子導(dǎo)電率。通過循環(huán)伏安法和交流阻抗譜分析得出晶粒的減小和電子導(dǎo)電率的提高使得LTO/C電極具有更大的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和更小的電荷傳導(dǎo)阻抗,這能更好地抑制電極在高倍率充放電過程中出現(xiàn)的極化,提高材料的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。在0 5C,1C,2C,5C,10C和20C電流密度下,LTO/C電極可逆放電比容量分別為175,170,167,160,151和135mAh·g^-1;在20C高倍率下循環(huán)500圈容量保持率為93%,僅9mAh·g^-1容量損失。