Li4Ti5O12的改性研究及應(yīng)用.pdf

1、本文采用正交實(shí)驗(yàn)表分別研究了“兩步法”固相合成鈦酸鋰/石墨烯、“兩步法”固相微波合成鈦酸鋰/石墨烯、“一步法”固相合成鈦酸鋰/碳，采用TG-DTA、XRD、SEM、粒度分析以及室溫恒流充放電、交流阻抗和循環(huán)伏安等測試方法進(jìn)行表征，并將其應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料，考察合成材料的電化學(xué)性能的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。
　　本研究首先采用正交實(shí)驗(yàn)表分別研究了“兩步法”固相合成鈦酸鋰/石墨烯，探討最佳合成工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳工藝是:前驅(qū)體在N2氣氛

2、下于800℃焙燒6h制得鈦酸鋰微球，然后取5 g鈦酸鋰摻雜10 mg石墨烯，再于N2氣氛下于800℃焙燒2h。所得材料首次放電容量為229.8mAh/g，0.1C倍率下經(jīng)過10次充放電循環(huán)其容量保有率為96.6％。
　　另外，采用“兩步法”固相微波合成鈦酸鋰/石墨烯并采用正交表進(jìn)行條件優(yōu)化，得到最佳工藝是:前驅(qū)體在N2氣氛下于900℃焙燒4h得到鈦酸鋰微球。然后取5 g鈦酸鋰摻雜30 mg石墨烯，再于N2氣氛下于800℃焙燒2h。

3、所得材料首次放電容量為152.3mAh/g，0.1C倍率下經(jīng)過10次充放電循環(huán)其容量保有率為95.5％。
　　最后，采用“一步法”固相合成鈦酸鋰/石墨烯并采用正交表進(jìn)行條件優(yōu)化，得到最佳工藝是:前驅(qū)體中混入碳含量為10％的檸檬酸作為碳源，然后在N2氣氛下于800℃焙燒8h。所得產(chǎn)品首次放電容量為162 mAh/g，0.1C倍率下經(jīng)過10次充放電循環(huán)其容量保有率為97.5％。
　　本研究創(chuàng)新性使用微波固相法合成鈦酸鋰/石墨烯，