鋰離子電池負極材料Li4Ti5O12-xC的制備及性能表征的中期報告

鋰離子電池負極材料Li4Ti5O12-xC的制備及性能表征的中期報告摘要：本文介紹了一種制備鋰離子電池負極材料Li4Ti5O12-xC的方法，并對其進行了性能表征。制備采用固相反應法，在LiOH、TiO2和C的共同作用下，制備出了Li4Ti5O12-xC材料。本文采用XRD、SEM、TEM、充放電測試等多種手段對該材料進行了表征和性能測試。結(jié)果表明，制備出的Li4Ti5O12-xC材料具有良好的結(jié)晶性和分散性，且其充放電性能穩(wěn)定，循環(huán)壽命高。關鍵詞：鋰離子電池；負極材料；Li4Ti5O12-xC；制備；性能表征。1.研究背景隨著移動電子設備及新能源汽車的不斷發(fā)展，對鋰離子電池的需求越來越大。其中，鋰離子電池的負極材料起到了至關重要的作用，其性能的優(yōu)劣直接影響著鋰離子電池的整體性能。目前，已經(jīng)有很多鋰離子電池負極材料被研發(fā)出來，如圖1所示。（圖1鋰離子電池負極材料）其中，Li4Ti5O12材料是一種具有良好循環(huán)壽命和高倍率性能的負極材料，在鋰離子電池領域得到了廣泛的研究。然而，由于其比容量較低，需求很大的新型移動電子設備和新能源汽車中使用還有一定的局限性。因此，研究如何提高其比容量，是當前鋰離子電池研究的熱點之一。2.實驗設計2.1材料制備采用固相反應法，在LiOH、TiO2和C的共同作用下，制備出了Li4Ti5O12-xC材料。具體實驗步驟如下：1）將LiOH、TiO2和C按照摩爾比（4:5:x，其中x=0.05）混合均勻。2）將混合物放入烤箱中，進行煅燒處理。3）將煅燒后的產(chǎn)物進行磨粉處理，得到粉末樣品。2.2實驗手段本文采用了多種手段對Li4Ti5O12-xC材料進行了表征和性能測試，包括XRD、SEM、TEM和充放電測試等。3.實驗結(jié)果與分析3.1XRD分析圖2為所制備的Li4Ti5O12-xC材料的XRD譜圖。（圖2Li4Ti5O12-xC材料的XRD譜圖）從圖2中可以看出，所制備的Li4Ti5O12-xC材料的XRD圖譜與標準Li4Ti5O12相符合。表明制備的材料具有良好的結(jié)晶性。3.2SEM和TEM分析圖3和圖4分別為制備的Li4Ti5O12-xC材料的SEM和TEM圖像。（圖3Li4Ti5O12-xC材料的SEM圖像）（圖4Li4Ti5O12-xC材料的TEM圖像）從SEM和TEM圖像中可以看出，所制備的Li4Ti5O12-xC材料具有良好的分散性，顆粒大小均勻。3.3充放電性能測試圖5為Li4Ti5O12-xC材料的充放電曲線圖。（圖5Li4Ti5O12-xC材料的充放電曲線圖）從圖5中可以看出，所制備的Li4Ti5O12-xC材料具有穩(wěn)定的充放電性能，且循環(huán)壽命高。4.結(jié)論本文采用固相反應法成功制備了Li4Ti5O12-xC材料，并通過多種手段對其進行了表征和性能測試。結(jié)果表