碳包覆二氧化钛制备高倍率Li4 Ti5 O12/C负极材料

摘要：

通过预先碳包覆二氧化钛方式成功制备了高倍率钛酸锂负极材料(LTO/C).使用XRD、SEM、TG和TEM技术表征材料的组成、 结构和形貌特征.结果表明二氧化钛表面的碳层能有效抑制钛酸锂晶粒的生长和团聚,钛酸锂晶粒尺寸维持在200 nm左右,其中晶粒表面均匀包覆着一层厚度约为10 nm的碳层,碳含量为质量分数4.5％,提高了晶粒表面的电子导电率.通过循环伏安法和交流阻抗谱分析得出晶粒的减小和电子导电率的提高使得LTO/C电极具有更大的锂离子扩散系数和更小的电荷传导阻抗,这能更好地抑制电极在高倍率充放电过程中出现的极化,提高材料的倍率性能和循环稳定性.在0.5C,1C,2C,5C,10C和20C电流密度下,LTO/C电极可逆放电比容量分别为175,170,167,160,151和135 mAh·g-1;在20 C高倍率下循环500圈容量保持率为93％,仅9 mAh·g-1容量损失.

关键词：钛酸锂、锂离子电池、碳包覆、负极材料、高倍率

所属期刊栏目：38

分类号：TM912.9

资助基金：国家自然科学基金-青年科学基金51602310;福建省科技厅引导性项目2018H0041, 2018H0042;福建省STS极化配套项目2016T3022, 2018T3010;中国科学院洁净能源创新研究院合作基金DNL180308

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：19-24,31