钛酸锂作锂電池負極效果怎麽樣？

TIME: 2019-11-12 锂電池百科

钛酸锂因零应变特性已成为性能优异的聚合物锂電池负极材料，但导电性差和锂离子扩散率低等问题限制了其广泛应用.

纯相的钛酸锂低的Li扩散系数和低电导率（10﹣10S/cm）导致聚合物锂電池在大电流快速充放电时容量衰减很快，所以其改性显得非常必要。钛酸锂的改性方式有纳米化、形貌控制、碳包覆、金属掺杂以及氮化处理等。

钛酸锂是一種複合氧化物，由過渡金屬钛和低電位金屬锂組成，是固溶體體系中的一員，其晶體結構爲尖晶石型，空間點陣群爲Fd3m，晶胞參數爲0.836nm具有锂離子三維擴散通道。

控制钛酸锂的形貌，將材料納米化可以提高離子導電率和電子導電率，但是在循環過程中納米顆粒極易團聚對循環穩定性帶來消極影響因此如何獲得相對穩定的球形納米材料以及如何去固化這種結構是顆粒納米化方向的研究重點。

碳包覆改性方法是基于物理阻隔納米粒子的團聚以及提高顆粒材料的表面電導率而産生的，即在钛酸理負極材料表面覆蓋一層導電物相。

钛酸锂作爲锂離子電池負極材料，其制備的方法主要是高溫同相法、水熱法和溶膠凝膠法·钛酸锂材料的改性對于其高倍率下性能的提高意義重大通過將材料做成納米級別可以增大材料的比表面而增大與電解質的反應面·碳材料與钛酸锂複合能夠改善钛酸锂材料的導電性石墨烯材料與钛酸锂複合可以得到電化學性能不錯的複合材料.合適的金屬摻雜钛酸锂晶體會改善其導電性能·氮化處理沒有明顯改變钛酸锂的晶體結構，保持了钛酸锂材料零應變的特性，而能顯著改善電導率和離子導電率，得到高倍率下優異的容量性能和循環性能在實際應用中應將幾種改性方法結合起來采用合適的制備方法，從體相內的摻雜、表面結構的優化以及材料顆粒形貌及大小等方面綜合設計和考慮。

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