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锂离子电池适应现代科技对电池小型高能的要求，是目前发展最快的新型电池技术。与传统的二次电池相比在比功率、能量密度和充放电性能方面有着明显优势，具有循环寿命长、自放电率低、“绿色”环保的优点。目前已广泛用于小型电器并积极向空间技术、国防工业和电动汽车等领域发展。
本文详细介绍了锂离子电池材料的发展现状与前景，论述了课题研究工作的重要意义。众所周知，锂离子电池发展的关键在于嵌入式正极材料的开发，因此，本文对正极材料的合成进行了系统研究。在对比几种正极材料的基础上提出Li4Ti5O12将成为新一代商业化的锂离子电池正极材料。
Li1+xTi2-xO4(0≤X≤1/3)具有尖晶石结构，目前对它的研究多在于其作为锂离子电池负极材料的研究，它以充放电前后结构变化微小，循环性能稳定而受到大家的亲睐。但就其作为锂离子电池正极材料的研究现在还不多。
为此本文将Li1+xTi2-xO4作为正极材料进行研究，利用溶胶-凝胶法和高温固相烧结法制备了Li1+xTi2-xO4。研究了合成温度，合成时间，原料配比对正极材料性能的影响。我们发现最佳烧结时间是24h左右，烧结温度是850℃，原材料摩尔配比是Li/Ti为0.8。
通过XRD、TEM、DSC-TGA、AFM和XPS分析了不同合成条件下的正极材料的晶体结构、颗粒形貌和电化学性能，和充放电机理。研究表明Li4Ti5O12在充放电前后结构变化很小；首次充放电容量达100mAh·g-1，但衰减比较严重，通过分析，推测了其衰减原因。