尖晶石型Li4Ti5O12的合成及其性能

doi:10.3969/j.issn.1007-2985.2012.05.025

journal6 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (5): 98-101.DOI: 10.3969/j.issn.1007-2985.2012.05.025

尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂的合成及其性能

（1.吉首大学化学化工学院，湖南吉首 416000；2.湘西自治州矿产与新材料技术创新服务中心，湖南吉首 416000）

出版日期:2012-09-25 发布日期:2012-11-30
通讯作者: 吴显明（1967-），男，吉首大学化学化工学院教授，硕士生导师，博士；E-mail:xianmingwu@163.com.
作者简介:麦发任（1983-），男，海南海口人，硕士研究生，主要从事锂离子电池材料研究

Synthesis and Electrochemical Properties of Spinel Li₄Ti₅O₁₂

（1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Jishou University,Jishou 416000,Hunan China;2.Xiangxi Ores and New Materials Development and Service Center,Jishou 416000,Hunan China）

Online:2012-09-25 Published:2012-11-30

摘要/Abstract

摘要：采用高温固相法、溶胶-凝胶法和热聚合法制备锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O_12.通过X-射线衍射、扫描电镜显微镜、电化学阻抗和恒流充放电表征产物的结构、形貌及电化学性能.3种方法制备的Li₄Ti₅O₁₂均为尖晶石结构，用高温固相法所得的粉体颗粒较大，而用溶胶-凝胶法所得粉体颗粒最小，其平均粒度在200~350 nm范围内，表现出较好的电化学性能；溶胶-凝胶法制备的样品粉末在0.2 C倍率下首次放电容量为174.5 mAh/g，经过25次循环后容量衰减仅5.7%.

关键词： 锂离子电池, 负极材料, Li₄Ti₅O₁₂, 高温固相, 溶胶-凝胶, 热聚合

Abstract: The anode material Li₄Ti₅O₁₂for Li-ion battery was synthesized by high temperature solid-state method,sol-gel method and thermal polymerization method.Its structural characterization,surface morphology and electrochemical performance of products were characterized by X-ray diffractometry,scanning electron microscopy,electrochemical impedance spectroscopy,and galvanostatic charge-discharge test.The result shows that Li₄Ti₅O₁₂ prepared by the three methods had perfect spinel structure.The powders prepared by high temperature solid-state were the biggest,while the powders prepared by sol-gel were the smallest with an average dimension of 200~350 nm and exhibited better electrochemical performance.Its initial specific discharge capacity was 174.5 mAh/g at 0.2 C rate,only reducing 5.7% after 25 cycles.

Key words: Li-ion battery, anode material, Li₄Ti₅O₁₂, high temperature solid-state, sol-gel, thermal polymerization

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