张春明
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黄昭
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张遥遥
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王丹
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何丹农
材料科学与工程学报
钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种“零应变”材料,即在充放电过程中,不发生体积变化,因而被认为是一种安全可靠的锂离子电池负极材料.在实际应用中,为了克服它的绝缘性缺陷,通常从颗粒纳米化和提高导电性两方面对材料进行改性.通过对传统溶胶凝胶法进行改进,成功地制备了颗粒细小(颗粒尺径约为150～400nm)、分散性良好的A位La3+掺杂的Li4Ti5O12粉体.La3+掺杂能够有效地减小界面电荷转移电阻,并缓解材料的电极极化现象.未进入晶格的La3+有可能阻塞Li+的一维扩散通道,而杂质La0.625Li0.25TiO3有效提高了材料的离子导电性,受两种因素的共同作用,不同La3+掺杂量的Li4Ti5O12表现出了不同的电化学性能.
关键词:
溶胶凝胶法
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掺杂
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锂电池
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钛酸锂
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负极
张遥遥
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王丹
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汪元元
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张春明
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何丹农
,
夏永姚
稀有金属材料与工程
采用改进的高温固相法合成Zr4+掺杂的Li4Ti5O12,研究了原位包覆技术、高能球磨和金属元素掺杂对其晶型、相结构、颗粒形貌以及电化学性能的影响.结果表明:改进后的高温固相法能有效阻止颗粒团聚、提升颗粒的均匀分散度;Zr4+掺杂能降低电极极化、提升锂离子扩散系数,从而改善电化学性能.所得Li4Ti4.95Zr0.05O12在0.5 C倍率下首次放电比容量达176 mAh·g-1,在40 C高倍率下仍达52 mAh·g-1.另探讨了不同离子半径的Zr4+和Ce4+对掺杂效果的影响,结果表明较小离子半径的元素掺杂效果较好.
关键词:
高能球磨
,
固相法
,
负极材料
,
钛酸锂
,
Zr4+掺杂
