【摘 要】
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尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12)因具有良好的结构稳定性、安全性以及环境友好等优点,成为锂离子动力电池负极材料的研究热点[1].然而其电子导电性和离子导电性较低,大电流充
【机 构】
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南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京,210016
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尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12)因具有良好的结构稳定性、安全性以及环境友好等优点,成为锂离子动力电池负极材料的研究热点[1].然而其电子导电性和离子导电性较低,大电流充放电下容量衰减迅速,严重制约了其在实际生产中的应用[2,3].本文创新性地以 Ti2O3为钛源,合成了三价钛自掺杂的 Li4Ti5O12电极材料.ESR、XPS 等测试证明了 Ti3+ 的存在.Ti3+的掺杂显著提高 Li4Ti5O12的电子导电性,增强锂离子在电极表面的嵌入反应,减少电池的极化.电化学测试表明,Ti3+自掺杂的 Li4Ti5O12电极材料在1 C的电流密度下,放电比容量为 165.5 mAh g-1,在 20 C 的大电流密度下,放电比容量仍高达 113.2 mAh g-1,显示出了极为优异的电化学倍率性能.另外,在 10 C 的电流密度下循环 500 次后,容量损失仅为 3％,库仑效率始终保持在100％左右.
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