锂离子电池/电化学电容器用AC承载Li4Ti5P12材料

采用溶胶-凝胶法结合高温烧结合成了一种混合储能材料Li_4Ti_5P_(12)/AC.通过溶胶-凝胶的实验条件优化,并在惰性气氛保护下800℃、16 h烧结得到产物,经扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)分析得知,产物为纯相尖晶石结构,Li_4Ti_5P_(12)晶体为纳米级微晶.随着Li_4Ti_5P_(12)含量的降低,复合材料的大倍率充放电性能有明显提高,3C充放电时,放电比容量可达到160 mAh/g,其充放电机制包含两个过程,其一为活性炭的双电层充放电过程,另一个为LTO的锂离子嵌入/放出过程.     

溶胶凝胶法制备Li_4Ti_5O_(12)/C负极材料及电化学性能

采用溶胶凝胶法,以有机物钛酸四丁酯和醋酸锂为原料,草酸为螯合剂,PEG为碳源制备出Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料前驱体,在N_2气氛中850℃高温煅烧制备出Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料。通过XRD、SEM分析表明,850℃下煅烧10 h合成结晶性良好的亚微米级纯相尖晶石钛酸锂。电化学性能测试结果表明,Li_4Ti_5O_(12)/C在0.2C,1C,2C倍率下的首次放电比容量分别为173.3、168.7、166.3 mAh/g。与Li_4Ti_5O_(12)相比,显示出良好的倍率性。     

水热法制备锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)研究进展

"零应变"材料Li4Ti5O12具有突出结构稳定性和高倍率电化学性能,是锂离子动力电池负极材料的理想材料之一。从锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的结构性能出发,介绍了近几年水热法制备Li4Ti5O12材料的研究进展,对水热法的制备工艺、掺杂及复合等改性研究进行了深入的讨论,并提出了目前存在的问题和今后的发展方向。     

LiMn_2O_4/Li_4Ti_5O_(12)锂离子电池的制备及电化学性能的研究

采用商品化的LiMn2O4和Li4Ti5O12作为正负极材料制作锰酸锂-钛酸锂锂离子电池,研究了不同正负极容量配比对锰酸锂/钛酸锂锂离子电池的循环性能、自放电性能、高温搁置性能以及正负极活性物质的克容量发挥的影响,并利用扫描电子显微镜法(SEM)和能量散射光谱(EDS)表征循环900周后电池负极极片的形貌和成分。研究结果表明:正负极容量配比大的电池各方面性能要优于正负极容量配比小的电池。     

中空Li_4Ti_5O_(12)纳米材料的合成及电化学性能

运用碳模板法制备单分散性的钛酸锂(Li4Ti5O12),采用XRD、透射电镜(TEM)和恒流充放电测试对样品的物相、形貌和电化学性能进行分析。样品是平均粒径为480 nm的尖晶石型Li4Ti5O12纯相,为中空微球。在1.0~2.5 V充放电,0.2 C的首次和第100次循环的放电比容量分别为174 m Ah/g、129 m Ah/g;依次以0.2 C、1.0 C和2.0 C在各倍率均循环20次,第60次循环的放电比容量仍有127 m Ah/g。     

韩国首尔大学用石墨烯包覆Li_4Ti_5O_(12)提高锂离子电池性能

正最近韩国首尔大学的研究人员通过一种有效的方法成功合成了均匀涂覆了石墨烯的Li4Ti5O12(LTO),大大提高了LTO的导电性,实验显示以此作负极的锂离子电池具有更好的倍率性能。锂离子电池是目前最重要和最具吸引力的能量存储器件之一,其主要应用在便携式设备上。当前,蓄电池的重要性更多的是体现在可作为电动车的替代电源上或能量存储系统上,因为有限的化石燃料造成人们迫切需要绿色能源的出现。不过商用锂离子电池仍然不能满足大规模能源的要求,并在功率和能量     

溶胶凝胶法制备锂离子电池负极材料钛酸锂

目前Li4Ti5O12已逐渐成为锂离子电池负极材料的研究热点,并有望取代石墨类碳材料成为新一代负极材料。详细介绍了溶胶凝胶法制备Li4Ti5O12负极材料的原理及近几年的研究进展,探讨了现阶段改善Li4Ti5O12电化学性能的研究方向,从投加螯合剂、金属离子掺杂、表面改性、物理/化学辅助法四方面介绍了Li4Ti5O12的研究成果。提出了Li4Ti5O12在相关研究中所出现的疑点和之后改性的研究方向,提出了商业化制备所需解决的关键性问题。     

锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)研究进展

尖晶石型结构的钛酸锂是一种"零应变"材料,循环性能优良,充放电电压稳定,是最有应用价值的锂离子电池负极材料之一。介绍了钛酸锂材料的研究发展历程,晶体结构特点;综述了钛酸锂的几种制备方法,并对钛酸锂的掺杂改性进行了探讨和概述,提出了目前存在的问题并对其前景进行了展望。     

球形Li_4Ti_5O_(12)/NC复合材料的制备及性能

以CH_3COOLi为锂源、Ti(OC_4H_9)_4为钛源、聚乙二醇(PEG)1000为碳源、CO(NH_2)_2为氮源,采用溶胶-凝胶法制备球形氮修饰碳(NC)包覆钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))复合材料。用XRD、X射线光电子能谱(XPS)和热重测试分析材料的晶型及元素组成,用SEM和透射电子显微镜测试分析结构。制备的材料呈球形,NC包覆未改变Li_4Ti_5O_(12)的晶型,但会导致烧结过程中部分Ti~(4+)还原成Ti~(3+)。恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试表明:NC包覆,可提高Li_4Ti_5O_(12)的电化学性能,当NC包覆量为4.11%时,复合材料的循环性能最好,以1 C在0.8~2.5 V循环100次,仍保持103.5 mAh/g的比容量。     

锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的研究概况(Ⅱ)

(接上期) 2 Li4Ti5O12合成 2.1 Li4Ti5O12合成方法 2.1.1 高温固相合成法(high temperature solid-state reac-tion)[21-23] T.F.Yi等人[21]用TiO2和Li2CO3直接混合后于800℃-12h-空气焙烧合成Li4Ti5O12为单一物相,a=0.358nm;0～2 V放电比容昔为197 mAh/g.同样H.Ge等人[22]也采用相同的原材料在甲醇介质中球磨形成浆料,于800℃-12 h-空气焙烧合成Li4Ti5O12在2.0～0.01 V,0.3mV/s进行循环伏安测试,有两对氧化还原峰存在:1.75 V/1.45 V和0.6V以下,未发现不可逆峰,前者归因于Ti4+/Ti3+的氧化还原反应,后者为Ti4+的多步反应.     

锂离子电池负极材料Li4Ti5O（12）的研究评述

与碳负极材料相比,Li4Ti5O12具有较好的电化学稳定性和安全性,成为动力锂离子电池的热门负极材料。综述了近年来Li4Ti5O12负极材料的合成、掺杂改性、应用及其第一性原理计算的研究现状,重点对Li4Ti5O12负极材料的结构及其电化学性能进行了总结和探讨,并对Li4Ti5O12负极材料的发展前景进行了展望。     

电极材料Li4Ti5O12的研究进展

分析了钛酸锂(Li4Ti5O12)的晶体结构、嵌锂特性与电化学特性;介绍了目前制备Li4Ti5O12的几种方法,主要是固相法和溶胶-凝胶法;其改性方面的研究不但包括掺杂、包覆,还包括结构的改变.Li4Ti5O12作为零应变材料,具有优良的电化学性能,可用于提高其它电池材料的性能.最后提出了Li4Ti5O12今后的研究方向.     

采用Li_4Ti_5O_(12)负极材料的高功率低电压锂离子蓄电池

混合动力车需要一种可高倍率放电、长寿命和安全的化学电源,但是现行的锂离子蓄电池的安全性和循环寿命尚不能完全满足要求.研制一种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池体系,正极材料采用三元材料或磷酸铁锂.该类低电压锂离子蓄电池具有2.4 V或1.8 V的电压,比能量50～70 Wh/kg,可以在30 C倍率放电.而且这种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池显示了良好的循环稳定性和安全性.因此,这种高功率低电压锂离子蓄电池适合于混合动力车等动力应用.     

铬元素掺杂对Li4Ti5O（12）电化学性能的影响

介绍了采用高温固相法合成掺铬Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料,并对材料进行了X射线衍射分析、SEM、电化学阻抗测试、循环伏安测试及恒电流充放电测试。铬的掺杂并未改变材料的晶体结构,但降低了材料的规整度。实验结果表明：铬的掺杂在一定程度上改善了锂钛氧化合物的电化学性能,降低了电极极化,在电极表面未形成钝化膜。其中以掺杂比为Cr∶Ti=1∶10（原子比）的材料性能最好,首次放电比容量可达到175mAh/g,经过50次循环后,放电容量仍保持在166.5mAh/g。     

Li_4Ti_5O_(12)的合成过程分析及性能

以高熔点的Li2CO3及低熔点的LiNO3为锂源,采用固相法合成Li4Ti5O12.热重、XRD及SEM实验表明:以Li2CO3为锂源时,合成过程为全固相;以LiNO3为锂源时,反应开始前有熔融LiNO3产生,产物具有更好的结晶性,形貌更接近球形,粒径略大但分布均匀.电化学性能测试表明:以LiNO3为锂源的产物,在0.5 C、1.0 C、2.0 C、5.0 C、8.0 C及10.0 C时的放电比容量分别为147 mAh/g、141 mAh/g、133 mAh/g、106 mAh/g、83 mAh/g和69 mAh/g,较以Li2CO3为锂源的产物分别提高了约5%、7%、12%、14%、16%和11%.     

提高负极材料Li4Ti5O12倍率性能的进展

综述了近年来提高锂离子电池负极材料Li4Ti5O12倍率性能的进展。通过形貌控制和掺杂改性,可提高Li4Ti5O12的倍率性能。单晶、纳米粒径、球形及多孔结构,均可提高离子电导率;掺杂改性可提高电子电导率。     

镁离子掺杂对Li_4Ti_5O_(12)/C结构和电化学性能的影响

以乳酸镁为Mg2+的掺杂源和部分碳源,以乙醇为溶剂,在惰性气氛下采用高温固相合成法合成掺Mg2+的Li4Ti5O12/C复合材料。采用X-射线衍射、扫描电子显微镜、激光粒度分析和电性能测试等对复合材料进行表征,考察了Mg2+对于目标化合物结构和电化学性能的影响。结果表明,在C/3倍率下材料掺杂前后第二个循环的放电容量分别为145、162 mAh/g,循环30次后容量为138、150 mAh/g。电化学交流阻抗表明,掺杂后的材料阻抗Rct从180Ω减小到45Ω。掺杂后振实密度比掺杂前提高了0.27 g/cm3。     

26650型Li4Ti5O12锂离子电池的研制

采用LiMn2O4为正极材料,Li4Ti5O12为负极材料制成了26650/2500mAh的锂离子电池,该电池10C放电容量能够达到1.0C放电容量的97.30%,电池在-20℃的条件下以0.5C放电,能够放出25℃条件下容量的98.72%,在55℃的条件下以0.5C放电,能够放出25℃条件下容量的97.83%,1.0C循环测试200次后,容量剩余率为96.10%;电池以3.0C倍率过充到20.0V,没有爆炸和起火,经过针刺短路之后,没有爆炸和起火,电池表面最高温度不超过90℃。     

锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的研究概况

对近10年来锂离子电池负极材料Li4 Ti5 O(12)研究概况如结构、合成方法、改性、应用等方面情况进行综述,以期在Li4Ti5012的商业化应用研究方面提供帮助,实现一些技术突破,为Li4Ti5O12早日应用于动力锂离子电池上做一些探索.