鋰電池電極材料TiP2O7和LiTi2(PO4)3的制備及其電化學性能.pdf

1、具有超結(jié)構(gòu)的TiP2O7材料和NASICON結(jié)構(gòu)的LiTi2(PO4)3材料由于其穩(wěn)定的三維框架結(jié)構(gòu)，越來越受到人們的關(guān)注，并且因其價格低廉，安全無污染，循環(huán)穩(wěn)定性良好等優(yōu)勢，在鋰電池電極材料方面具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，這兩種材料的本征電導(dǎo)率較低，特別是電子電導(dǎo)率低下，導(dǎo)致材料極化現(xiàn)象嚴重，影響其電化學性能，限制了材料在實際中的應(yīng)用。目前，研究者一般采用包碳或摻雜改性來提高材料的電導(dǎo)率。
　　本文基于提高材料的電子電導(dǎo)率，對材料

2、進行了碳復(fù)合改性，通過溶劑熱法和一步高溫煅燒法合成了具有特殊形貌的TiP2O7/C原位復(fù)合材料，通過共沉淀法和一步高溫煅燒法合成了LiTi2(PO4)3/C原位復(fù)合材料，同時改變磷源或者煅燒條件制備了純TiP2O7材料和LiTi2(PO4)3材料。分別利用XRD、SEM、FT-IR、TEM以及元素分析等測試技術(shù)對合成樣品進行了表征和分析，并采用恒流充放電和循環(huán)伏安等測試技術(shù)對樣品進行了電化學性能表征。
　　我們以鈦酸四丁酯或四氯化

3、鈦為鈦源，植酸為磷源和碳源，采用溶劑熱法和一步高溫煅燒法合成了具有花朵狀形貌的TiP2O7/C原位復(fù)合材料，探究了溶劑熱反應(yīng)時間和煅燒溫度對其結(jié)構(gòu)和形貌的影響。為了證明碳復(fù)合產(chǎn)物電化學性能的優(yōu)良，我們還改變磷源或者煅燒條件制備了純 TiP2O7材料，并對材料進行了電化學性能測試。分析結(jié)果證明，TiP2O7/C原位復(fù)合材料的電化學性能明顯優(yōu)于純TiP2O7材料。TiP2O7/C復(fù)合材料在充放電0.1C倍率下首次放電比容量達到119.6 m

4、Ah/g，為理論比容量的98.8％，首次庫倫效率也達到74.2%。
　　我們以鈦酸四丁酯為鈦源，氫氧化鋰為鋰源，植酸為磷源和碳源，采用共沉淀法和一步高溫煅燒法合成了LiTi2(PO4)3/C原位復(fù)合材料，探究了煅燒溫度對其結(jié)構(gòu)的影響，同時改變磷源或煅燒條件制備了純 LiTi2(PO4)3材料，并對材料進行電化學性能測試。分析結(jié)果證明，LiTi2(PO4)3/C原位復(fù)合材料的電化學性能明顯優(yōu)于純LiTi2(PO4)3材料。LiTi2