文档介绍：.....h.....e......C......h.....i.—n—),钟晖,钟海云,戴艳阳,赵绚(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:用无定形TiO2与Li2CO3高温固相反应合成了性能良好的"零应变"电极材料Li4Ti,,SEM和激光粒度分析表明,产物结晶度好,无杂质相,为纯立方尖晶石相,Li4Ti5Ol2颗粒呈砾石状形貌,有团聚现象,,5Ol2电极具有较宽的充放电平台,,首次放电容量和循环容量分别达180和150mA?h/,L/4ri5Ol2不同嵌锂程度下的电导率对其电极的电化学阻抗具有较大影响,:Li4Ti5O12;无定形TiO2;性能;合成中图分类号:TM911文献标识码:A1前言文章编号:1009-606X(2005)02-0170-05最近几年,(FdIn)得到了积极研究[H31】.Li4Ti5O2是一种嵌锂反应电极材料,其嵌锂反应如下:Li..[Lil/3Ti5/3】6d'04.+Li+e一寻圭Li2J~l/3Ti5/3】'04(//LU),,实际容量为120-160mA-b/g【.【3J对Li4rn5Ol2嵌锂反应的XRD高角衍射研究表明,反应过程中存在两种不同相,它们的晶格常数极其接近,,循环性能,被称为"零应变",,避免了金属锂的沉积,并且其平台容量超过总容量的85%,充电结束时电位迅速上升,此现象可用于指示终止充电,避免了过充电,,但通过对电池其他部分改进,两者分别与LiCoO2正极组成电池时比能量相当[4】.已经证明Li4TiO2电极还具有大电流充放电性能[,LiMn20,l,LiNiO2和活性炭等可以组成锂离子电池或全固态电池和混合型超级电容器,表现出良好的应用性~[6,8-10].Li4Ti502合成方法主要有固相反应法,,但工序复杂,常采用价格较高的有机物dll-13][14,】,即锐钛型(Anatase)TiO:z为钛源,-.或LiOH为锂源,反应物混合后经过一段或两段高温反应,粉碎,筛分,,易进行规模化生产,在Li4Ti5o2研究中占主导地位卜m,H】.Peramunage实验表明,在相同条件下(Ana-TiO2粒径32nln,800?,02流),由于LiOH熔点比Li2CO3低,导致其产物粒度粗大,;,其大电流充放电性能比一般固相反应产物好得多,,"】.二氧化钛常见形态为金红石,锐钛矿,板钛矿,无定形(Amorphous)等,除Ana-TiO2之外,-TiO2属非晶态,比表面高,其结构比Ana-TiO2,更不稳定,也应该具有很高的反应活性:另外,用成本低廉的液相法合成各种no2时,在室温下首先形成Amor-TiO2,无需晶化或高温处理[18,19],工艺简单,--TiO2制备了纯尖晶石相Li4Ti5Ol2,(Amor-TiO:2,AR,广东汕头市西陇化工厂),TiO2/>%,粒度?,XRD分析证明为无定形,使用前在105?下干燥:锐钛型二氧化钛收稿日期:2004-:2004-06__l8作者简介:杨建;~0968一).,博士研究生