锂离子电池负极材料尖晶石Li4Ti5O12／ZrO2的制备与研究

摘要

以工业纯的TiO2和LiOH·H2O为原料采用机械球磨湿法混料方式，加入一定的Zr(OH)4，高温固相法合成非化学计量比的尖晶石型锂电池负极材料Li4Ti5O12/x ZrOz(x=0、1、2、3wt％)，对合成的材料进行X射线衍射分析(XRD)，材料均为标准尖晶石型结构；经扫描电镜(SEM)分析、粒度分析(PSD)，材料颗粒均匀；材料经交流阻抗分析测试(EIS)后，材料的电子导电性随掺杂量而变化。在电压范围0.8-2.5V间以金属锂为对电极制备扣式电池进行电化学测试，样品Li4Ti5O12/2wt％ZrO2的电化学性能最好，0.2C充放电，首次放电比容量最高达173.1mAh/g，1.0C放电时比容量达到167mAh/g，经180次循环后容量保持率为99.4％。