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28 第40卷，第6期 安 徽 化 工 Vo1．40．No．6 2014年 12月 ANHUICHEMICAL INDUSTRY 柠檬酸包覆钛酸锂负极材料的改性研究 张 勇，王兴蔚，惠国栋，闵越，侯春平 (宁夏共享新能源材料有限公司，宁夏银川750021) 摘要：采用柠檬酸(cHO H·0)作碳源制备 Li4Ti0．JC复合材料 ，利用x射线粉末衍射仪 (XRD)和扫描电子显微镜 (SEM)研究 柠檬酸 添加量对材料结构和形貌的影响。研究结果表明：添加不同嚣的柠檬酸，所制备的样品均为尖晶石型结构。随着柠檬酸添加量的增加，材 料颗粒粒径逐渐增大，分布更加均匀，团聚也逐渐IIII。在 1．0～2．5V的电压范围内，对样品进行恒流充放 电测试，柠檬酸(HsO，H‘20)的 添加量为6％时，制备的Li4TiO2／c复合材料具有最佳的电化学性能，0．2C和 1c的放电比容量分别为 171．3mAhg／和 165．4mAh／g。 关键词：钛酸锂；锂离子电池；柠檬酸 ；高温固相法 doi：10．3969~．issn．1008—553X．2014．06．009 中图分类号：TM912．9 文献标识码：A 文章编号：1008—553X(2014)06—0028-03 商品化锂离子电池碳负极材料存在难 以逾越的技 钛酸锂的电导率低l3I，其倍率充放 电性能难 以满足动力 术障碍l】1，主要表现在 ：①碳材料的平台电压较低 (0．1V 市场的需求。因此，有必要提高钛酸锂材料的电化学性 vs．Li／Li+)，过充 电时容易产生 “锂枝晶”现象，引发电池 能，以改善其大电流充放电特性。柠檬酸具有 良好的分 短路 ，造成安全问题；②与电解液作用时易形成 SEI膜 ， 散性 ，高温裂解产生的无定形碳能够改善材料的电导 导致首次充放电效率低。相比之下，钛酸锂理论比容量 率。本文选择柠檬酸做分散剂和碳源 ，采用真空干燥和 虽然只有 175mAh／g(碳材料为 372mAh／g)，但结构稳定， 高 温 固相 合成 技术 ，制 备 电化 学性 能优异 的 循环体积膨胀率较小，这种 零“应变”材料具有 良好的倍 Li4Ti0．jc复合负极材料。 率性能。同时，钛酸锂放电平台平稳且 电压较高(1．55Vvs． 1实验部分 Li／Li+)，不会产生 锂“枝晶”现象，材料安全性高l2I。然而， 1．1实验药品(表 1) 表 1实验用化学药品 1．2实验设备 (表 2) 表2实验用仪器设备 没备名称 厂 家 砂磨分散机 上海全简机 电有限公司 喷雾干燥机 无锡市阳光干燥设备厂 箱式气氛炉 南京大学仪器厂 手套箱 德国布劳恩 电性能测试仪 武汉蓝星电子科技有限公司 x射线粉末衍射(XRD一6000) 日本岛津公司 扫描电子显微镜 (JSM一6610A) 日本电子公司 振实密度仪 禄根仪器有限公司 全 自动比表面及孔隙度吸附分析仪 美国康塔仪器有限公司 收稿 日期：2014—09—05 基金项 目：科技型中小企业创新基金(13C26216406217)资助 作者简介：张勇(1990一)，男，毕业于北京化 I：大学，主要从事