文档介绍：2 Li4Ti5O12合成
 
Li4Ti5O12合成方法
高温固相合成法(high temperature solid- state reaction)
T. F. Yi 等人用TiO2和Li2CO3直接混合后于800 ℃-12h-空气焙烧合成Li4Ti5O12,为单一物相,a= 8 nm;0~2 V放电比容量为197 mAh/g。同样H. Ge 等人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。~ V, mV/s进行循环伏安测试,有两对氧化还原峰存在: V/ V V 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,在随后的循环中表现出可重复性;~ V,、、1、3、5、7、10 C 充放电时,比容量分别为213、205、195、188、181、174、167 mAh/g;~ V,、、1、3、5、7、10 C 充放电时,比容量分别为169、162、156、148、141、133、125 mAh/g;二者之间的差异可能是Li+嵌入了新的伪岩盐相所致, V电压以下的优良循环性能以前很少证实过。
溶胶- 凝胶法(sol- gel method)
采用溶胶- 凝胶法合成Li4Ti5O12时,大致有以下几种方法:
一是选择合适的螯合剂,如C. M. Shen 等人选用醋酸、Y. J. Hao 等人采用柠檬酸、草酸、三乙醇***(TEA)为螯合剂。其大致过程如下:(1)将Ti(OC4H9)4、锂盐、螯合剂分别和有机溶剂如异丙基乙醇/ 乙醇等配成溶液A、B、C;(2) 将溶液C滴加到溶液A+B 的混合液中,形成澄清溶液,陈化数小时后得到白色的凝胶;(3)将凝胶在一定温度(80 ℃)下干燥,蒸发掉多余的有机溶剂,获得含有机物的Li4Ti5O12前躯体;(4)在空气中,不同温度(400~800 ℃)下焙烧得到目标产物。醋酸作为螯合剂合成产物性能如下:晶胞参数a= 8 nm,粒度为数百个纳米。800 ℃-4 h 合成产物放电比容量为272 mAh/g(~ V, mA/cm2)。柠檬酸作为螯合剂[26],800 ℃-20 h合成产物在2 q=°°处存在多余的峰,表明有少量的TiO2 相存在,当进一步提高烧结温度或延长焙烧时间时,TiO2相所在位置的峰消失,晶胞参数a= 4 nm。~ V 放充电时,放电比容量为151 mAh/g,%。草酸作为络合剂,800 ℃-20 h,草酸与Ti 的比例R=,合成产物为纯相,a= 4 nm;~ V, mA/cm,其初始比容量为171 mAh/g, V,平台容量占其总容量85%;35次循环后比容量为150 mAh/g。三乙醇***(TEA)作螯合剂,800 ℃-24 h- 空气中合成,产物为纯相,晶胞参数a= 8nm,~ V充放电时,放电比容量为151 mAh/g。
二是选择合适的胶化介质来控制合成产物的粒度, 等