王保峰
,
曹杰
,
谭茂
,
刘宇
材料导报
分析了尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12)的结构,介绍了其制备方法,包括固相反应法、溶胶-凝胶法、水热合成法等.固相反应法易于实现工业化生产,但颗粒的形貌不易控制;溶胶凝胶法制得的Li4Ti5O12材料纯度高、粒径小,但是成本高;水热法合成材料的尺寸大小均一,但需要控制的条件多.此外,讨论了钛酸锂电化学性能的一些改性方法,包括减小颗粒尺寸、掺杂和碳包覆等,并展望了其发展方向.
关键词:
锂离子电池
,
负极材料
,
Li4Ti5O12
,
制备方法
李雅楠
,
颉莹莹
,
王瑾
,
杨晖
功能材料
以醋酸锂、钛酸四丁酯为原材料,聚乙二醇6000为分散剂,通过溶胶-凝胶法合成Li4Ti5O12前驱体,考察了烧结温度与保温时间对材料电化学性能的影响。实验结果表明烧结制度对Li4Ti5O12的结晶度、微观形貌及电化学性能有显著的影响,以聚乙二醇为表面活性剂,前驱体在700℃的较低温度下保温10h即可得到纯净尖晶石型Li4Ti5O12相,产物颗粒细小均匀,结晶度好,尺寸在100～380nm之间,并显示出良好的电化学性能和倍率性能：在0.1以及5C下首次放电比容量达到164和127mAh/g,经50次循环后仍保持在162和120mAh/g,表现出了优异的循环性能。
关键词:
Li4Ti5O12
,
溶胶-凝胶
,
纳米材料
,
表面活性剂
李军
,
陶熏
,
唐盛贺
,
朱建新
稀有金属材料与工程
为提高Li4Ti5O12材料的振实密度,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,通过溶胶-凝胶法合成了球形Li4Ti5O12材料.利用TGA/DSC、XRD、SEM、CV和恒流充放电仪对材料的结构、形貌和电化学性能进行测试.结果表明,在800℃热处理12 h所得样品为单一的尖晶石晶体结构,结晶度较高,颗粒基本呈规则球形、流动性较好,粒径分布均匀,并表现出较好的电化学性能,振实密度达1.86 g/mL.在室温下以0.1 C充放电时,其首次放电比容量为173.19 mAh/g,50次充放电循环后其放电比容量保持率为97.4％.
关键词:
锂离子电池
,
Li4Ti5O12
,
球形
,
溶胶-凝胶法
常龙娇
,
罗绍华
,
吕方
,
郭克石
,
包硕
,
齐西伟
,
郝爱民
,
翟玉春
,
王志远
稀有金属材料与工程
利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为聚合物配位剂和燃料,通过溶胶-凝胶PVP辅助燃烧法在800℃到900℃合成了具有不同形貌的锂离子电池负极材料Li4Ti5O12.主要研究了不同煅烧温度对材料结构、形貌以及电化学性能的影响.利用XRD、SEM和充放电测试表征Li4Ti5O12的结构、形貌及其充放电和倍率性能.研究结果表明材料为尖晶石型结构,颗粒大小分布均匀,颗粒在500 nmn左右.在800℃焙烧8h得到的Li4Ti5O12首次充放电容量为167.4 mAh/g.
关键词:
锂离子电池
,
Li4Ti5O12
,
负极材料
,
凝胶燃烧法
邱彩霞
,
袁中直
,
刘玲
,
程思洁
,
刘金成
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12525
以Ti(OC4H9)4、CH3COOLi·2H2O和GeO2为原料,采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型Li4Ti5-xGexO12(x=0、0.05、0.1、0.15)电极材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、充放电测试、循环伏安(CV)以及交流阻抗对材料进行结构、形貌及电化学性能表征.研究结果表明,适量Ge4+掺杂不会改变Li4Ti5O12的尖晶石结构,但对其颗粒尺寸和形貌均产生影响.由于掺Ge4+后样品的颗粒尺寸减小,使得Ge4+掺杂Li4Ti5O12倍率性得到不同程度的提高.其中Li4Ti4.9Ge0.1O12显示出较好的倍率性和循环稳定性,0.2C下的首次放电容量为172.43 mAh/g,5C下循环100次后比容量为140.62 mAh/g,容量保持率为97.3％.
关键词:
锂离子电池
,
Li4Ti5O12
,
Ge4+掺杂
,
倍率性
闫慧
,
其鲁
,
张鼎
,
王正德
,
刘云颖
,
王晓霞
,
朱铁勇
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160121
以LiOH溶液和不同粒径的自制球形TiO2为反应物,通过水热法快速地合成了尖晶石型结构的球形Li4Ti5O12,并考察了材料合成的水热反应机理和电化学性能.TiO2在100℃、5 mol/L LiOH溶液中经水热反应20 h得到前驱体,再经800℃热处理2h便可得到粒径大小不同(0.5～1.5 μm)且分布均匀的球形尖晶石Li4Ti5O12材料.LiOH在水热反应条件下扩散到球形TiO2内部,得到在分子水平混合均匀的Li-Ti-O中间体,利于高温下生成纯相的尖晶石Li4Ti5O12.所得粒径大小不同的Li4Ti5O12材料均表现出稳定的电化学循环充放电性能,其中,粒径为0.5 μm的Li4Ti5O12材料的电化学性能最好:室温下,以0.2 C的倍率进行充放电,其可逆容量达到158 mAh/g,70周后容量保持率高于99％;同时还表现出优异的高温循环稳定性,55℃下以0.2 C的倍率进行充放电,50次循环后其可逆放电比容量仍能达到125 mAh/g.
关键词:
锂离子二次电池
,
水热法
,
球形
,
Li4Ti5O12
梅洁
,
朱宇
,
朱彦荣
,
诸荣孙
,
伊廷锋
有色金属工程
doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2017.02.002
采用水热法合成Li4Ti5O12负极材料,研究材料在大倍率条件下的电化学性能.X射线衍射(XRD)分析结果表明所合成的Li4Ti5O12材料晶体尺寸在纳米级.透射电子显微镜(TEM)分析结果表明材料的结晶粒度为50～100 nm.电化学充放电测试结果表明该材料在10 C倍率充放电时首次放电比容量达到269.9 mA·h/g,循环50次后稳定在177 mA· h/g左右,显示出优异的快速充放电性能.
关键词:
锂离子电池
,
负极材料
,
水热合成
,
快速充放电性能
,
Li4Ti5O12
池永庆
,
陈旭
,
张忠林
,
刘世斌
,
段东红
,
郝晓刚
,
孙彦平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00529
通过溶胶填充模板法制备了Li4Ti5O12纳米线阵列, 采用SEM、EDS、XRD对纳米线形貌和组成进行了表征. 实验结果表明: 以孔径为100nm阳极氧化铝模板(AAO), 于-0.1MPa负压环境中填充0.8 mol/L Li4Ti5O12溶胶, 80℃干燥, 900℃空气气氛中焙烧20h, 重复填充-干燥-焙烧四次, 得到平均直径为70nm尖晶石结构的Li4Ti5O12纳米线阵列. 其直径和长度分别由模板的孔径、厚度, 溶胶浓度和填充次数控制, 晶体结构取决于焙烧时间和温度. 并在实验基础上, 分析了纳米线形成机理.
关键词:
Li4Ti5O12
,
nanoarrays
,
aluminum oxide template
,
filling
,
mechanism
王瑾
,
成雪莲
,
王子港
,
杨晖
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00235
以月桂酸为分散剂, 采用无水溶胶凝胶法合成了高分散的Li4Ti5O12纳米晶. 采用XRD、SEM、TGDSC、激光粒度分析仪、交流阻抗以及恒流充放电测试, 对材料的形貌、结构和电化学性能进行表征. 结果表明, 煅烧温度对Li4Ti5O12的结晶度、微观形貌及其电化学性能有显著的影响. 800℃下热处理10h后的产物, 颗粒尺寸细小均匀, 约在120~275nm之间, 显示出优异的电化学性能. 在0.5和1C倍率下, 首次放电比容量分别可达174.7和163.3mAh/g, 经过50次放电循环后, 放电容量循环性能优异. 研究表明该高分散纳米颗粒的合成方法是适合制备高电化学性能的Li4Ti5O12材料的工艺方法.
关键词:
Li4Ti5O12
,
nanocrystalline
,
surfactant
,
discharge capacity
高剑
,
穆鑫
,
李建军
,
何向明
,
姜长印
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00253
将钛源、锂源和碳源三种化合物一起球磨湿混成均匀浆料, 再依次经过喷雾干燥和高温煅烧制得晶粒表面包覆纳米碳层的多孔球形钛酸锂(Li4Ti5O12)材料. 通过XRD、SEM、TEM、BET和电化学性能测试等分析手段表明, 合成出的Li4Ti5O12/C材料为纳米一次粒子(晶粒)组成的球形二次粒子(颗粒), 具有较大的比表面积, 达到 39.5 m2/g; 在0.1C、1.0C和5.0C倍率下的首次放电比容量分别达到172.2、168.2和153.6 mAh/g, 并表现出优良的循环性能. 晶粒表面包覆碳的多孔Li4Ti5O12材料具有明显的高倍率性能和循环稳定性优势.
关键词:
Li4Ti5O12
,
porous
,
spherical
,
carbon coating
,
cycling capacity
