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TiN锂离子电池负极材料的合成及其电化学性能
物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao) December ActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(12)：3187—3192 3187 [Article] 、)lnv、v．whxb．pku．edu．cn 高倍率尖晶石型Li4Ti5O．2／TiN锂离子 电池负极材料的合成及其 电化学性能 周晓玲 黄瑞安 吴肇聪 杨 斌 戴永年 (昆明理工大学冶金与能源工程学院，真空冶金国家212程实验室，昆明 650093) 摘要： 以乙酰丙酮(ACAC)为螯合剂、聚 乙二醇 (PEG)为分散剂，采用溶胶一凝胶法合成了尖晶石型LjTisO TiN材料．考察了TiN膜对尖晶石型LiTiO．锂离子 电池负极材料电化学性能的影响．利用X射线光电子能谱 fXPS)对LiTi。O，表面的TiN膜进行了分析．X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明，LiTisO-z，_riN 材料为结晶良好的亚微米纯相尖晶石型钛酸锂．电化学性能测试表明，该材料的首次放 电比容量为 173．O mAh．g～，并且具有 良好的循环性能，以0．2C、1C、2C、5C倍率放 电进行测试，10次循环后比容量分别为 170．6、147．6、135．6、111．0mAh·g～，较之表面无TiN膜的钛酸锂材料表现出更好的倍率特性．循环伏安曲线 (cv)，交流阻抗图谱(EIS)进一步论证了TiN膜改善了尖晶石型LiTiO．锂离子电池负极材料的电化学性能． 关键词： 锂离子电池：尖晶石型钛酸锂；氮化钛膜： 负极材料：溶胶-凝胶法；聚乙二醇 中图分类号： 0646 SynthesisandElectrochemicalPropertiesofHigh·RateSpinel Li4Ti5OI2／TiNAnodeMateriaIforLithium—IonBatteries ZHOUXiao·Ling HUANG Rui-An W UZhao—Cong YANG Bin DAIYong—Nian (NationalEngineeringLaboratoryforVacuumMetallurgy,FacultyofMetallurgicalandEnergyEngineering, KunmingUniversiytofScienceandTechnology,Kunming 650093，PR．China) Abstract： SpinelLi4Ti5OI2，1．iN was successfully prepared by sol—gelprocessing using acetylacetone (ACAC)asachelatingligandandpolyethyleneglycol(PEG)asadispersant．TheeffectoftheTiNfiImon theelectrochemicalpropertiesofspinelLi4Ti5OI2forlithium—ionbatterieswasstudied．TheLi4Ti5O 厂nN was analyzedbyX-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)．X-raydiffraction (XRD)paRernsandscanning electronmicroscope(SEM)imagesshowedthatthisanodematerialwiththeTiNfilmwaspurespinel Li4115O12andwasofsub—micronsize．The initialspec
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