化工新型材料

化工新型材料 ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (11) : 74-77. DOI: 10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2022.11.014

新材料与新技术

Zr⁴⁺掺杂对Li₄Ti₅O₁₂负极材料性能影响研究

王能为, 万书权, 孙艳

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Study on the effect of Zr⁴⁺ doping on performance of anode material Li₄Ti₅O₁₂

Wang Nengwei, Wan Shuquan, Sun Yan

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Received		Published
2021-06-25		2022-11-20
Issue Date	Revised Date
2022-11-30	2021-06-25

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摘要

采用分阶段固相烧结法进行钛酸锂负极材料Li₄Ti₅O₁₂的制备,实验结果表明,少量Zr⁴⁺掺杂后并未改变Li₄Ti₅O₁₂的尖晶石结构类型,但引起晶格常数的变化,掺杂前后颗粒都呈圆球形,且都比较均匀细小。循环充放电实验表明,当Zr⁴⁺掺杂量在0～0.2变化时,随着Zr⁴⁺掺杂量的增多,充放电比容量明显增大,且充放电平台更平稳。这主要是由于Zr⁴⁺掺杂引起晶格的畸变,降低了Li⁺嵌入与脱嵌的阻力,进一步证实Zr⁴⁺掺杂能够改善Li₄Ti₅O₁₂负极材料的充放电效果。

Abstract

In the paper,an anode material Li₄Ti₅O₁₂ was prepared through the method of solid phase sintering by stages.The results showed that a small amount of Zr⁴⁺ doping didn't change the spinel lattice type of Li₄Ti₅O₁₂,but caused the variation of lattice constants.The particles were all spherical before and after Zr⁴⁺ doping,uniform and fine.The charge/discharge cycling test showed that,when the Zr⁴⁺ concentration was changed from 0 to 0.2,the capacity of charge/discharge increased significantly and the platform was more stable with the increase of the amount of Zr⁴⁺ doping,which was mainly due to the lattice distortion caused by Zr⁴⁺ doping and the resistance of Li⁺ embedding and extraction being reduced.It further confirmed that Zr⁴⁺ doping was able to improve the charge/discharge efficiency of anode material Li₄Ti₅O₁₂.

关键词

Li₄Ti₅O₁₂ / 固相烧结 / 掺杂 / 充放电

Key words

Li₄Ti₅O₁₂ / solid phase sintering / doping / charge and discharge

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Zr⁴⁺掺杂对Li₄Ti₅O₁₂负极材料性能影响研究[J]. 化工新型材料, 2022, 50(11): 74-77 DOI:10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2022.11.014

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