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《四川大学》 2006年
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锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的制备、改性及电化学性能研究

郝艳静  
【摘要】: 目前锂离子电池广泛采用的石墨类碳负极材料不可逆容量损失较大,而且存在安全性问题。Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料时不存在上述问题,并且在充放电时结构几乎不发生变化被称为“零应变”材料,具有非常优越的循环性能,因而引起很多科研工作者的兴趣。粒度和形貌等对材料的电化学性能有较大影响,深入系统地研究其相互关系具有重要意义。为此,本论文在尖晶石Li4Ti5O12负极材料的各种合成方法、合成机理方面进行了较多研究。针对钛盐水解速度快且难控制的特点,本论文采用了多种络合剂通过络合离解与水解的调控开展工作并对其机理进行研究。为在Li_4Ti_5O_(12)工作基础上探寻具有更高比容量及较低平台电压的新型锂离子电池用负极材料,本论文还在掺杂固溶体Li_4Ti_(5-x)M_xO_(12)(M=Cr、Mn、Ni、Co)及Li_4Ti_5O_(12)/ SnO_2复合材料的制备及电化学性能研究等方面做了很多有益的探索性研究。 第一章综述了锂离子电池负极材料的研究进展和尖晶石Li_4Ti_5O_(12)负极材料的研究现状,提出了本论文的选题意义以及需要解决的相关科学问题。 第二章利用自制高活性锐钛矿型TiO2为钛源,以低熔点醋酸锂为锂源兼燃烧剂,采用熔融浸渍法成功地在较低温度下合成单相尖晶石Li_4Ti_5O_(12)。研究了烧结温度对产物电化学性能的影响,并从动力学角度研究了反应过程。研究结果表明,反应时LiAc·2H_2O熔融提供Li+离子扩散的液相环境,致使由扩散控制的反应更易进行。本章的研究结果为其他无机材料的制备提供了思路参考。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM912

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