具有高比容量且循环性能异常优异的“零应变材料” Li4Ti5O12 是一种极具应用前景的负极材料。具有如下优点: (1) 嵌脱锂过程中晶体结构高度稳定,使其具有优良的循环性能和平稳的放电平台: (2) 较高的电极电压 (1.55 V) ,避免了电解液分解现象或保护层 ( 膜 ) 的生成: (3) 良好的充电电压平台,可作为充电结束的指示,不需加入防过充装置: (4) 锂离子的扩散系数为 2×10-8 cm2/s , 比碳材料大 1 个数量级,充放电速度更快,可用于高功率型用电器。
纯相 Li4Ti5O12 具有下列缺点: (1) 电子电导率较低,仅为 10-9 S/cm ,在高倍率充放电时,比容量衰减很快; (2) 振实密度低,导致体积比容量低; (3) 纯相 Li4Ti5O12 的理论比容量相对于前几种材料较低,需要改性提高其循环比容量。 改性的方法包括:减小粒径、炭包覆、金属元素掺杂等。基于本课题组特点,选用炭包覆来做为改善 Li4Ti5O12 性能的主要方法。 |