锂离子电池负极材料球形Li4Ti5O12的合成及性能研究

摘要

研究了一种制备锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的新工艺.以TiCl4为原料,水解制备出Ti4+溶液,通过"外凝胶"法制备出球形前驱体,与Li2CO3按计量比混合均匀,再通过一定的热处理后制备了锂离子电池负极材料球形Li4Ti5O12.采用XRD、SEM及电化学性能测试等分析手段考察了不同热处理温度对产品性能的影响.结果发现,经过800℃热处理16h后得到的产品颗粒呈球形、流动性好、粒径分布均匀、结晶度好;产品具有较高的振实密度,达到1.8g/cm3;并且还表现出较好的电化学性能,在1～3 V之间充放电,其首次放电比容量高达160.7mAh·g-1,经过20次充放电循环后,其放电比容量仍有150.2mAh·g-1.研究表明该方法是一种适合制备高密度高活性Li4Ti5O12材料的工艺方法.