鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的制備及性能研究.pdf

1、論文題目：磚壓料技大學(xué)鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的制備及性能研究學(xué)科門類：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生：惠亞妮導(dǎo)師：曹麗云教授2016年5月鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的制備及性能研究摘要作為新型鋰離子電池負(fù)極材料，尖晶石型鈦酸鋰(Li4Ti5012)由于具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定和安全性而受到研究者們的廣泛關(guān)注。但是它較低的導(dǎo)電率和Li擴(kuò)散系數(shù)使得其應(yīng)用受限。因此，如何有效地提升其電化學(xué)性能成為了研究熱點(diǎn)。本文分別

2、采用了共沉淀法、水熱法、微波水熱法和原位聚合法制備出了納米團(tuán)簇狀、開口中空微米球狀、介孔納米顆粒狀Li4Tis012和Li4Tis012@PANI核殼納米顆粒，并研究了制備工藝對(duì)產(chǎn)物的物理和電化學(xué)性能的影響，結(jié)果如下：(1)以C16H3604Ti和LiOH為原料，采用沉淀法制備出了納米團(tuán)簇狀Li4TisOl2。高溫、長(zhǎng)時(shí)間煅燒使得Li4Ti5012顆粒尺寸變大，電化學(xué)性能變差。本實(shí)驗(yàn)條件下，在700℃煅燒1h可制備出顆粒約尺寸為1002

3、50am的Li4Tis012納米團(tuán)簇體，其在01C和10C倍率下的放電比容量分別為1159mAhg‘1和709mAhg一。(2)以Li4Ti5012和C6HTN為主要原料，采用原位聚合法制備出了Li4Tis012@PANI核殼納米顆粒。高比例、長(zhǎng)時(shí)間聚合使得產(chǎn)物中的PANI含量增多；而過(guò)多的PANI會(huì)影響復(fù)合材料的電化學(xué)性能。本實(shí)驗(yàn)條件下，聚合LL侈J為1：50經(jīng)過(guò)12h聚合可以制備出平均顆粒尺寸為150250am的Li4Tis012@

4、PANI核殼納米顆粒，其電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，適宜比例的PANI包覆可以顯著提高Li擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)電性，以及降低材料的極化程度。(3)以預(yù)制體Ti02和LiOH為原料，采用水熱法制備出了開口中空微米球形Li4Ti50120低溫、短時(shí)間煅燒使得產(chǎn)物不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)i4Ti5012；過(guò)高溫和長(zhǎng)時(shí)間煅燒會(huì)破壞產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)條件下，將水熱產(chǎn)物經(jīng)過(guò)400℃煅燒2h便可得到由尺寸約為60nnq的顆粒組成的直徑約為12pm的開口中空微米球Li4Tis