三维Li通道的阳离子无序材料纳米结构调控及储Li特性

项目名称： 三维Li通道的阳离子无序材料纳米结构调控及储Li特性

项目编号： No.51404142

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 矿业工程

项目作者： 杨猛

作者单位： 南京工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 高性能锂离子电池的开发不仅对电动汽车领域的发展非常重要，而且对风电、太阳能等清洁能源的有效储存利用也意义重大。近来，具有岩石结构的阳离子无序钛酸盐正极材料Li2MTiO4（M = Mn，Fe，Co，Ni）由于其极高的理论容量（约为300 mAh/g），三维Li离子扩散通道等优点而有望成为下一代高性能锂离子电池正极材料。然而，分布于晶格中的其它阳离子（M2+, Ti4+）成为Li离子迁移的屏障，限制Li离子的扩散。如何减小这一不利影响是此类材料研究的关键。本研究提出非化学计量的纳米可控材料是解决这一问题的有效方法。采用溶胶凝胶法制备具有可控纳米结构的阳离子无序钛酸盐材料，通过电化学性能测试和结构表征，阐明充放电过程中Li+脱出/嵌入反应的微观机制。并开发出最大放电容量在200 mAh/g以上，500次循环后容量保持率在90 %以上的Li离子电池正极材料。

中文关键词： Li2FeTiO4；阳离子无序；纳米结构；锂离子电池；

英文摘要： The research on Li-ion battery with high performance is not only very important to electric vehicles, but also very vital to using wind energy and solar energy effectively. Recently，a new series of the cation disordered rock salt Li2MTiO4 (M=Mn, Fe, Co, N

英文关键词： Li2FeTiO4 material；cation disordered；nanostructure；lithium-ion batteries；