导　　师： 李军; 赖桂棠

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 钛酸锂（Li4Ti5012）作为一种“零应变性”（在往复的锂离子脱/嵌过程中晶体结构变化小）的尖晶石结构的负极材料,以其安全性能高、结构稳定、倍率性和循环稳定性良好等优点吸引了研究者的广泛关注。即使具备以上的种种优点,但钛酸锂.（Li4Ti5O12）的离子和电子电导率低、大电流充放电极化大等缺点限制了它的应用。与传统锂离子正极材料不同,氟化铁储能的机理是Li+的脱/嵌和与 Li金属发生相化学转化反应共同来贮存能量的,拥有高达712mAh/g（发生3e-）的理论比容量,即使发生1e-理论比容量也有237mAh/g,且具有较高的平台电压（2.7V）。但其能带间隙宽、离子键强、导电性差等缺点,导致实际放出的比容量低、容量衰减快,进而限制了实际应用。本文从掺杂改性材料导电性的角度出发,来提高Li4Ti5O12和FeF3.0.33H20的电化学性能,具体研究内容如下:1、本文通过高温固相法,钛源和锂源分别选用TiO2和Li2C03作为反应物,制备出Li4Ti5O12原料,再结合化学镀法向Li4Ti5O12表面引入高导电性的Ag,以化学镀反应不同时间为变量因素,探究Li4Ti5O12电化学性能受其的影响。结果表明:延长化学镀反应时间对材料性能并不是越有利,却在化学镀反应10min时合成的Li4Ti5O12/Ag材料性能达到最好,样品颗粒分散均匀,在0.2 C和10 C倍率下首次分别能放出182.3 mAh/g和126.1 mAh/g的放电比容量,1 C电流密度下50次循环后仍能放出149.7 mAh/g的容量,达到92%的容量保持率,其循环性能和倍率性能表现良好。适量的化学镀Ag不仅有利于Li+的脱/嵌反应,加快其反应动力学从而提高Li+的扩散效率,还能减小极化获得较高的电导率,使材料的倍率性能和可逆容量得到有效地改善。2、本文铁源和氟源分别选用Fe（N03）3·9H20和40wt.%的HF溶液作为反应物,利用水热法制备出纯相FeF3-0.33H2O材料,以水热温度（°C）、水热时间

关 键 词： 锂离子电池 电化学性能 离子掺杂

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