以竹叶为碳源制备Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C复合材料

以钛酸四丁酯、醋酸锂、柠檬酸和竹炭为原料,采用两步煅烧和溶胶-凝胶法制备了锂离子电池Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C负极材料。采用XRD、SEM表征了材料的微观结构和形貌。采用恒流充放电、交流阻抗法和循环伏安法测试了材料的电化学性能。结果显示,Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C具有良好的结晶度,颗粒表面光滑,分散均匀,粒径为200~300 nm。10 C倍率下,Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C的首次放电比容量为180.4 mA·h/g,循环300圈后为167.5 mA·h/g,容量保持率为92.8%,远高于Li_(4)Ti_(5)O_(12)的46.9%。在20 C大倍率下,Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C和Li_(4)Ti_(5)O_(12)的容量保持率分别为68.9%和41.3%。

反应型包覆改性提高高电压LiCoO_(2)的电化学性能

为了提高钴酸锂(LiCoO_(2))在高电压下的循环稳定性和倍率性能,以满足市场对消费型锂离子电池越来越高的要求,将纳米TiO_(2)、Li_(2)CO_(3)和LiCoO_(2)按照一定比例研磨后高温热处理,TiO_(2)、Li_(2)CO_(3)和LiCoO_(2)表面相互作用,原位生成Li_(4)Ti_(5)O_(12)包覆的改性LiCoO_(2)。利用SEM、TEM、XRD和ICP等表征手段对LiCoO_(2)包覆前后的物理化学性质进行测试分析,并制作电极、组装扣式半电池分析电化学特征。结果表明原位反应形成的Li_(4)Ti_(5)O_(12)包覆层能够有效的保护基体材料、减少界面副反应、降低电化学极化、缓解不可逆相变,并提高了LiCoO_(2)的离子电导,从而提高LiCoO_(2)在高电压下的循环稳定性和倍率性能。

锂离子电池负极材料研究进展

锂离子电池(LIB)因其无记忆效应、环境友好且自放电小等各项优异性能得到了相关研究者的重点关注。信息电子产品、电动汽车和智能电网的发展对高能量密度、长循环寿命和低成本的LIB产生了巨大需求。负极作为LIB的重要组成部分之一,其性能对电池整体的各项指标有重要影响,要求负极所应用的材料具有高比容量和优异的循环性能等特性。传统石墨和钛酸锂(Li_(4)Ti_(5)O_(12))负极由于比容量偏低,越来越难以满足使用要求,多种新型负极材料的研究开发正如火如荼地进行。金属锂具有非常高的理论比容量,但在反应过程中容易形成枝晶,其商业应用受到限制。除石墨外的碳基负极、硅碳负极和过渡金属化合物也具有较高的理论比容量,且相对于金属锂负极而言更安全,有望在不久的将来实现应用。本文综述了当前国内外LIB负极的研究现状,分析了新型LIB负极的优缺点,指出了LIB负极的研究方向,并对前景作出了展望。