锂离子电池纳米晶Li4Ti5O12负极材料的制备及性能研究

项目名称： 锂离子电池纳米晶Li4Ti5O12负极材料的制备及性能研究

项目编号： No.20903061

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 高剑

作者单位： 清华大学

项目金额： 19万元

中文摘要： Li4Ti5O12材料在成本、循环性能和安全性方面具有突出的优势，是很有前途的动力型锂离子电池负极材料。针对目前该材料还存在的大功率性能较差和堆积密度低的问题，本项目设计出一次粒子（晶粒）纳米化、二次粒子（颗粒）球形化，并使材料具有较大比表面积的结构，系统地开展材料的合成、结构与电化学性能研究。采用独特的溶胶凝胶工艺及液相微波合成加喷雾造球方法，实现对Li4Ti5O12材料的上述结构设计，合成出具有高功率特性的Li4Ti5O12材料。应用扫描电镜、X光衍射分析和比表面测试等分析手段，对材料形貌、微观结构、晶粒尺寸等物理化学性能及电化学性能进行系统测试表征。提出空间位阻抑制晶粒生长及液相合成防止晶粒长大假说,并通过实验结果进行验证。分析研究材料合成、结构与电化学性能之间的内在联系及掺碳和离子掺杂改性机理，对材料的进一步研究和开发，及动力型锂离子电池的早日应用具有重要意义。

中文关键词： 锂离子电池；电极材料；Li4Ti5O12；LiNi0.5Mn1.5O4；纳米晶

英文摘要：

英文关键词： Lithium ion batteries；Electrode materials；Li4Ti5O12；LiNi0.5Mn1.5O4；Nanocrystalline