提高钛酸锂负极材料倍率性能的研究进展.pdf

第4l卷第5期 应 用 化 工 Vo1．41No．5 2012年 5月 AppliedChemicalIndustry May2012 提高钛酸锂负极材料倍率性能的研究进展 朱希平 ，贺艳兵 (1．深圳市欧赛科技有限公 司，广东深圳 518109；2．清华大学 深圳研究生院，广东 深圳 518055) 摘 要：锂离子动力电池 目前存在的主要问题为快速充电和安全性能较差。与石墨负极相 比，钛酸锂负极能够明 显提高锂离子动力电池的快速充电和安全性能，具有较大的应用前景。介绍了钛酸锂的嵌脱锂机制，分析了提高 钛酸锂倍率充放电性能的主要方法，发现钛酸锂与金属和碳基材料复合，能够显著提高材料的电化学性能；通过控 制钛酸锂形貌，也可得到倍率性能良好的钛酸锂，但是材料的振实密度较低；制备 由纳米级一次粒子组成的微米级 二次粒子，材料兼具纳米级一次粒子优越的电化学性能和微米级粒子较高的振实密度。总体而言，高性能钛酸锂 材料的设计和制备已经取得了重大进展 ，然而 目前钛酸锂电池面临的主要问题是其胀气行为，所以未来的研究重 点将是揭示和研究钛酸锂电池的胀气机理和解决机制。 关键词：钛酸锂；碳包覆；金属离子掺杂；形貌控制；胀气行为 中图分类号：TM912．9；TM911 文献标识码：A 文章编号：1671—3206(2012)05—0884—07 Researchprogresstoimprovetheratechargeanddischarge performance0fLi4Ti5012anodematerial ZHUXi-ping ，HE Yah—bing (1．Ocelhechnology，Co．，Ltd，Shenzhen518109，China； 2．GraduateSchoolatShenzhen，TsinghuaUniversity，Shenzhen518055，China) Abstract：Themainproblem forthelithium ionpowerbatteriesishteirpoorhighratechargeandsafety performance．Comparedwiththegraphiteanodeoflithium ionbattery，graphiteanodecanrgeatlyimprove thesafetyandhighratechargeanddischargeperformanceofbattery ，whichhaslargerappliedprospect． Themechanism oflithiationanddelithiationofLi4Ti50l2isintroducedandthemainmehtodstoimprove thehigh ratechargeand dischargeareanalyzed．Itisfoundthathteelectrochemicalperfomranceof Li4Ti5012callbeimprovedrgeatlybycompositingtheLi4Ti5012withmetalnadcarbonbasedmaterials． ThehighpropertyLi4Ti50l2alsocanobtainedbycontrollingthemorphologyofLi4Ti5012materials，while theirtapdensityisrelativelylower．Thesecondarymicroparticlescomposedoftheprimarynanoparticles haveboththeexcellentelectrochemicalperformanceandhigh tapdensity．In summary，t