铈掺杂对钛酸锂锂离子电池负极材料性能的影响.doc

文档介绍：
铈掺杂对钛酸锂锂离子电池负极材料性能
的影响#
张忠林,刘世斌,段东红**
5
10
15
20
25
30
35
40
(太原理工大学洁净化工研究所,太原 030024)
摘要:钛酸锂作为锂离子电池负极材料具有可循环性能好、安全等优点。为进一步提高材料
的倍率特性,本文溶胶-凝胶二步煅烧法制备 Ce 掺杂 Li4Ti5-xCexO12,对材料的物理性质和恒
流充放电、交流阻抗等电化学性能进行了表征,考察了铈掺杂量对材料性能的影响。结果表
明:x= 的样品粒径较小,在 C 时比容量达到 mAh/g,1 C 时比容量为
mAh/g,倍率性能得到提高。
关键词:电化学工程;锂离子电池;溶胶-凝胶法;Li4Ti5O12;Ce 掺杂
中图分类号:TQ152
Analysis of Ce-doped Li4Ti5O12 anode materials for
lithium-ion batteries
Zhang Zhonglin, Liu Shibin, Duan Donghong
(Institute of Clean Technique for Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology,
TaiYuan 030024)
Abstract: Ce-doped Li4Ti5O12 anode materials was prepared by two-step sol-gel reaction and the
Ce-doped samples was characterized by SEM, XRD, charge-discharge process and
electrochemical impedance spectra in order to study the amount of Ce doped on the material
electrochemical performance. The result shows: the doped sample with x= have smaller size
of about 100-200nm. The doped sample with x= shows better rate performance, with capacity
of at and mAh/g at 1C.
Keywords: electrochemical engineering; Lithium-ion battery; Sol-gel; Li4Ti5O12; Ce-doped
0 引言
能源短缺、环境危机,对新型清洁能源的发展的需求比以往更高。锂离子电池因其体积
小、质量轻、比容量大、工作电压较高、自放电率低、无记忆效应等特点,是较为理想的便
携式电源,被广为应用[1]。
锂离子电池中正极材料、隔膜、电解液、负极材料等的性质会直接影响着电池的性能。
目前商用的负极材料多为碳材料,但碳负极材料应用时存在一定的安全隐患以及容量衰减等
问题[2-3]。理论上一些具有层状、三维网络结构