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《鈦酸鋰鋰離子電池負(fù)極材料研究評述》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、Li4Ti5O12（鈦酸鋰）鋰離子電池負(fù)極材料研究評述課程編號07S18C0110姓名薛燕紅學(xué)號201120181037班級SJ1159專業(yè)材料物理與化學(xué)Li4Ti5O12（鈦酸鋰）鋰離子電池負(fù)極材料研究評述姓名：薛燕紅學(xué)號：201120181037班級：SJ1159摘要:鋰作為電池材料的研究始于1912年，鋰一次電池的研究始于20世紀(jì)50年代。但直到1973年SAFT研制出第一個一次鋰電池才使得鋰電池商業(yè)化。鋰一次電池是用金屬鋰作負(fù)極，鋰鹽的有機(jī)溶劑為電解液，SO2，MnO2,SOCl2等作為正極的電池體系。金屬鋰一次電池相對傳統(tǒng)的電池
2、具有工作電壓高、比能量大、重量輕等優(yōu)點，因此在一些對能源要求較高的設(shè)備上得到廣泛的應(yīng)用。金屬鋰二次電池出現(xiàn)于八十年代中期，以金屬鋰片做負(fù)極，但由于金屬鋰電極表面電位分布不均勻，負(fù)極鋰經(jīng)過多次充放電后，鋰表面容易形成多孔結(jié)構(gòu)和鋰枝晶，有可能刺破絕緣隔膜從而引起電池內(nèi)部短路，以致發(fā)生爆炸或起火，安全性能較差?？紤]到金屬鋰作為負(fù)極的安全性問題，人們開始尋找其它材料代替金屬鋰作負(fù)極以降低電池的危險性。關(guān)鍵詞:鋰離子電池負(fù)極材料尖晶石Li4Ti5O12金屬陽離子摻雜Abstract:Lithiumbatterymaterialsresearchbe
3、ganin1912,thelithiumbatterybeganinthe1950s.Butitwasnotuntil1973SAFTdevelopedalithiumbatterythatmakeslithiumbatterybusiness.Lithiumbatterieswithlithiummetalanode,thelithiumsaltoftheorganicsolventelectrolyte,SO2MnO2,ofSOCl2asthecathodeofthebatterysystem.Thelithiumprimarybat
4、teryisrelativelyconventionalbatteryhasahighoperatingvoltage,specificenergy,lightweightandso,thereforebeenwidelyusedinhighenergyrequirementsonthedevice.Thelithiumsecondarybatteryinthemid-1980s,thenegativelithiumtablets,butbecauseoftheunevendistributionofthelithiumelectrode
5、surfacepotentialofthenegativeelectrodeoflithiumafterseveralchargeanddischarge,thelithiumsurfaceiseasytoformtheporousstructureandlithiumdendritepossibletopiercetheinsulationdiaphragm,causingthebatteryinternalshortcircuit,soastocauseanexplosionorfire,thepoorsafetyperformanc
6、e.Takingintoaccountthelithiummetalasthesecurityprobleminthenegative,peoplestartlookingforothermaterialstoreducetheriskofbatteryinsteadoflithiummetalasnegative.Keywords:Lithium-ionbattery;anodematerial;spinelofLi4Ti5O12;metalcationdoping;1引言鋰離子電池的成功商品化，關(guān)鍵在于制備可逆的嵌鋰化合物代替金屬鋰負(fù)
7、極。理想的負(fù)極材料應(yīng)具備以下幾個特點：(1)具有較高的充放電效率和循環(huán)壽命；(2)首次不可逆容量較??；(3)具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性且與電解質(zhì)溶劑相容性好；(4)較高的比容量；(5)安全性好，無污染；(6)資源豐富，價格低廉，制備簡單等?，F(xiàn)有的負(fù)極材料很難同時滿足上述所有要求。因此，研究和開發(fā)電化學(xué)性能更好的負(fù)極材料為鋰電池研究領(lǐng)域的熱門課題。目前的鋰離子電池負(fù)極材料的研究主要集中在：(l)碳基材料；(2)合金類材料；(3)金屬氧化物系列；(4)含鋰過渡金屬氮化物。目前商品化鋰離子電池主要以石墨化碳材料為負(fù)極。隨著便攜式
8、電子產(chǎn)品更小、更輕、更薄，要求電池更高比能量化，特別是汽車動力電池必須具有更高的能量密度，、更低的成本和更好的安全性，石墨負(fù)極材料是此方向發(fā)展的重要制約因素之一；人工石墨制備溫度太高（1900
