Li4Ti5O12/CMK-3复合材料的制备及其作为锂离子电池负极材料的性能

将LiNO3和Ti（OC4H94填充在有序介孔碳CMK-3孔道中，然后烧结合成了Li4Ti5O12／CMK-3复合材料．利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对其结构和微观形貌进行了表征．利用差热．热重分析（TG-DTA）测试复合材料中Li4Ti5O12的含量．利用充放电测试、循环伏安和电化学阻抗技术考察了复合材料作为锂离子电池负极材料的性能．发现Ll4Ti5O12分布在CMK-3孔道中及其周围，复合材料的高倍率充放电性能显著优于商品Li4Ti5O12,亿复合材料中Ll4Ti5O12的比容量明显高于除去CMK一3的样品（在1C倍率时比容量为117．8mAh...

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Published in物理化学学报 Vol. 29; no. 6; pp. 1247 - 1252
Main Author 武洪彬 张莹 袁聪俐 韦小培 殷金玲 王贵领 曹殿学 张益明 杨宝峰 佘佩亮
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院, 超轻材料与表面技术教育部重点实验室, 哈尔滨 150001%双登集团南京科技发展研究院, 南京 211100 2013
Subjects
有序介孔碳;Li4TI5012;复合材料;锂离子电池;负极材料
Lithium-ion battery
Composite
有序介孔碳
复合材料
锂离子电池
Negative electrode material
负极材料
Lithium titanate oxide
Ordered mesoporous carbon
Li4Ti5O12
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ISSN1000-6818
DOI10.3866/PKU.WHXB201303211

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Summary:将LiNO3和Ti（OC4H94填充在有序介孔碳CMK-3孔道中，然后烧结合成了Li4Ti5O12／CMK-3复合材料．利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对其结构和微观形貌进行了表征．利用差热．热重分析（TG-DTA）测试复合材料中Li4Ti5O12的含量．利用充放电测试、循环伏安和电化学阻抗技术考察了复合材料作为锂离子电池负极材料的性能．发现Ll4Ti5O12分布在CMK-3孔道中及其周围，复合材料的高倍率充放电性能显著优于商品Li4Ti5O12,亿复合材料中Ll4Ti5O12的比容量明显高于除去CMK一3的样品（在1C倍率时比容量为117．8mAh·g-1），其0．5C、1C和5C倍率的放电比容量分别为160、143和131mAh·g-1，库仑效率接近100％。5C倍率时循环100次的容量损失率只有0．62％．本研究结果表明CMK．3明显提高了Ll4Ti5O12的高倍率充放电性能，可能是CMK-3特殊的孔道结构和良好的导电性减小了Ll4Ti5O12的粒径并提高了其电导率．
Bibliography:11-1892/06
Ordered mesoporous carbon; Lithium titanate oxide; Composite; Lithium-ion battery;Negative electrode material
The composite of ordered mesoporous carbon （CMK-3） and Li4Ti5O12 （Li4Ti5O12CMK-3） was prepared by the wet impregnation of CMK-3 with LiNO3 and Ti（OC4 H9）4 solution followed by calcination. Its morphology and structure were examined using scanning electron microscopy （SEM）, transmission electron microscopy （TEM）, and X-ray diffraction （XRD）. The content of Li4Ti5O12 in the mesoporous nanocomposite was determined by thermogravimetric analysis. Its electrochemical performance as the negative electrode material of lithium-ion batteries was investigated by galvanostatic charge-discharge tests, cyclic voltammetry （CV）, and electrochemical impedance spectroscopy （EIS）. The results show that Li4Ti5O12 is formed inside the mesopore channels of CMK-3 and some particles are located on the surface of CMK-3. The composite shows significantly greater high-rate performance than commercial Li4Ti5O12. The spe
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB201303211