锂离子电池负极材料li4ti5o12的原位水解合成与表征

《锂离子电池负极材料li4ti5o12的原位水解合成与表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第20卷第2期中国有色金属学报2010年2月Vo1．20No．2TheChineseJournalofNonferrousMetalsFeb．2010文章编号：1004．0609(2010)02—0282—06锂离子电池负极材料Li4Ti5o12的原位水解合成与表征李运姣，陈盼盼，习小明，邱文顺f1．中南大学冶金科学与工程学院，长沙410083；2．长沙矿冶研究院，长沙410012)摘要：以TiCh水溶液和LiOH．H2O为原料，采用原位水解与后续热处理相结合的方法制备尖晶石型锂离子电池用负极材料Li4Ti5Ol2。结果表明：从

2、TiC14水溶液原位水解合成Li4Ti5O12经历由ncl4一TjO2Li2TiO3_÷Li4TisOl23个阶段的原位相转变过程；TiC14水溶液的浓度及稳定性对合成Li4Ti5O12的结构有较大的影响；随着"riCh浓度的增加，合成纯Li4Ti5Ol2所需的水解时间延长；以0．5mol／LTiCh水溶液水解1h、以添加1．0mol／LLiC1的0．5mol／LTiCh水溶液水解3h、以1．0mol／L与1．5mol／LTiCh水溶液水解5h均可获得纯Li4Ti5Ol2；由低浓度TiCh水溶液合成的Li4TiO12循环性能优良

3、。关键词：锂离子电池；负极材料；尖晶石Li4Ti5O12；原位水解中图分类号：0646；O614_¨1TM912．9文献标识码：ASynthesisandcharacterizationofLhTisOuanodematerialforlithiumionbatteriesviain-situhydrolysisLIYun-jiao，CHENPan—pan，XIXiao．ming，QIUWen—shun(1．SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering，CentralSouthUniver

4、sity，Changsha410083，China；2．ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Changsha410012，China)Abstract：SpinelLi4Ti5Ol2asananodematerialforlithiumionbaRefieswassynthesizedviain·situhydrolysisfollowedbyheattreatmentusingaqueousTiChsolutionandLiOH·H2Oastherawmaterials

5、．TheresultsshowthatthesynthesisofLi4TisOi2fromaqueousTIC14solutionbyin—situhydrolysisconsistsofthree-stepin—situphasetransformation，thatisTiCl4—÷TiO2—+Li2TiO3—+Li4Ti5ol2．TheconcentrationandstabilityofaqueousTiChsolutionhavesignificantefectsonthesynthesisofLi4TisO12．W

6、ithincreasingTiChconcentration，thehydrolysistimeofTiChfortheformationofLi4TisO12increases．TheoptimalhydrolysistimeforthesynthesisofpureLi4TisO12fromTIC14solutionswithdiferentTi(IV)concentrationsiSfoundtobe1hfor0．5mo1／LTiC14，3hfor0．5mol／LTiC14withadditionof1．0mo儿LiCla

7、nd5hforboth1．0mol／Land1．5mol／LTiCh．TheproductspreparedfromlowerTi(1V)concentrationsolutionsshowexcellentcyclingperformance．Keywords：lithiumionbatteries；anodematerial；spinelLiaTisO12；in—situhydrolysis尖晶石锂钛氧化物(LiaTiO12)是目前倍受人们青16c位，原来位于8a位的Li向16c位迁移，即：睐的最理想的锂离子电池负极材料之一

8、l1。其空间{(Li)sa[Li0．33Ti167]16dO4}--*[Lil33-0．67116c[Til．67-033]16dO4，群为Fd3m，O一呈面心立方最紧密堆积构成FCC点并在16c和16d形成空位，同时发生Ti针向Ti3+的转阵，占据32e位，3