锂离子电池二氧化钛负极材料

摘要

锂离子电池是一种能量密度高、安全稳定和使用寿命长的储能器件,已广泛应用于移动电子设备和电动汽车等领域.二氧化钛(TiO2)具有无毒害、价格低廉、储量大和化学结构稳定等优点,是一种具有应用前景的负极材料.然而,TiO2的实际应用受限于自身较低电子电导率和锂离子(Li+)扩散系数.本文总结了TiO2三种常见晶型的储锂机制(锐钛矿TiO2两相固溶储锂机制、TiO2(B)本征赝电容储锂机制和金红石TiO2电位控制相变过程);针对其电子传导和Li+扩散能力的不足,详细综述了纳米结构维度设计、本征/非本征电子结构调控(元素掺杂、Ti3+自掺杂和高导电材料修饰)和异相结优化改性三方面的研究进展.最后展望了TiO2材料在锂离子电池及其他二次电池领域的发展趋势和应用前景.