本文主要研究内容
作者李夕阳（2019）在《钛酸锂制备及掺杂改性的研究》一文中研究指出：由于石墨基碳负极材料安全性较差的问题,近年来科研人员在寻找新的负极材料代替商业化石墨基碳负极材料,钛酸锂是一种有望在未来替代石墨基碳负极材料的具有应用前景的锂离子电池负极材料。钛酸锂既不与电解质反应形成固态电解质界面膜（SEI膜）,也不会形成锂枝晶造成安全隐患。此外,钛酸锂在充放电的相变过程中处于零应变状态,循环效率非常好。然而,钛酸锂较低的固有导电率导致了电极在大电流下极化严重,快速充放电能力差,限制了其在快充电动移动设备中应用。掺杂改性是在众多改性方法中提高钛酸锂导电性的有效方法。本文通过调控三种影响因素对固相法和水解法合成钛酸锂的制备工艺进行了优化,并对优化后的水解法所制备的钛酸锂样品进行了Ce3+、Y3+、Er3+、Y3+单一元素掺杂改性和Ce3+/Y3+、Er3+/Y3+共掺杂改性的研究,运用了TG、XPS、XRD、SEM进行了微观表征和恒流充放电、循环伏安等进行了电化学性能的测试。（1）通过电化学性能和XRD物相分析对实验室固相法和水解法合成钛酸锂进行了制备工艺条件的优化,最终确定在焙烧温度为800℃焙烧时间为16 h同时以Li/Ti配比为0.85时用固相法制备的钛酸锂样品结晶度最好、电化学性能最为优异,样品的首次充放电容量和首次库伦效率分别为169.4 mAh·g-1、162.1mAh·g-1、95.7%。而相对于固相法,水解法可以在更小的能耗上获得目标样品,只需要在焙烧温度为700℃焙烧时间为4 h同时以Li/Ti配比为0.8375时即可获得性能优异的钛酸锂样品,样品在100次循环后仍有124.0 mAh·g-1的容量,是初始容量的97.8%。（2）进而选取了一系列更容易对钛酸锂的导电性产生影响的三价离子(Ce3+、Y3+、Er3+、Y3+)对钛酸锂进行了单一元素掺杂改性研究,发现三价离子掺杂钛酸锂提高了电极的导电性。在10C时Ce3+、Y3+、Er3+、Y3+掺杂后的样品分别有121.1mAh·g-1、125.6 mAh·g-1、125.3 mAh·g-1、123.4 mAh·g-1的可逆容量,同时500次循环之后的容量保持率分别为91.8%、91.0%、93.4%、89.9%。（3）同时研究了多元素共掺杂的“协同效应”对于钛酸锂的性能影响。Ce3+/Y3+、Er3+/Y3+共掺杂产生的协同作用使得更多离子掺杂进晶格中,要比单一元素掺杂钛酸锂的导电性提升的要多。掺杂后样品的电化学性能明显优于未掺杂样品的,同时也要好于单一元素掺杂样品的电化学性能。Ce3+/Y3+、Er3+/Y3+共掺杂共掺杂样品在5 C、10 C、20 C时的可逆容量分别为145.2 mAh·g-1、139.2mAh·g-1、123.1 mAh·g-1和143.6 mAh·g-1、138.6 mAh·g-1、120.1 mAh·g-1。
Abstract
you yu dan mo ji tan fu ji cai liao an quan xing jiao cha de wen ti ,jin nian lai ke yan ren yuan zai xun zhao xin de fu ji cai liao dai ti shang ye hua dan mo ji tan fu ji cai liao ,tai suan li shi yi chong you wang zai wei lai ti dai dan mo ji tan fu ji cai liao de ju you ying yong qian jing de li li zi dian chi fu ji cai liao 。tai suan li ji bu yu dian jie zhi fan ying xing cheng gu tai dian jie zhi jie mian mo （SEImo ）,ye bu hui xing cheng li zhi jing zao cheng an quan yin huan 。ci wai ,tai suan li zai chong fang dian de xiang bian guo cheng zhong chu yu ling ying bian zhuang tai ,xun huan xiao lv fei chang hao 。ran er ,tai suan li jiao di de gu you dao dian lv dao zhi le dian ji zai da dian liu xia ji hua yan chong ,kuai su chong fang dian neng li cha ,xian zhi le ji zai kuai chong dian dong yi dong she bei zhong ying yong 。can za gai xing shi zai zhong duo gai xing fang fa zhong di gao tai suan li dao dian xing de you xiao fang fa 。ben wen tong guo diao kong san chong ying xiang yin su dui gu xiang fa he shui jie fa ge cheng tai suan li de zhi bei gong yi jin hang le you hua ,bing dui you hua hou de shui jie fa suo zhi bei de tai suan li yang pin jin hang le Ce3+、Y3+、Er3+、Y3+chan yi yuan su can za gai xing he Ce3+/Y3+、Er3+/Y3+gong can za gai xing de yan jiu ,yun yong le TG、XPS、XRD、SEMjin hang le wei guan biao zheng he heng liu chong fang dian 、xun huan fu an deng jin hang le dian hua xue xing neng de ce shi 。（1）tong guo dian hua xue xing neng he XRDwu xiang fen xi dui shi yan shi gu xiang fa he shui jie fa ge cheng tai suan li jin hang le zhi bei gong yi tiao jian de you hua ,zui zhong que ding zai bei shao wen du wei 800℃bei shao shi jian wei 16 htong shi yi Li/Tipei bi wei 0.85shi yong gu xiang fa zhi bei de tai suan li yang pin jie jing du zui hao 、dian hua xue xing neng zui wei you yi ,yang pin de shou ci chong fang dian rong liang he shou ci ku lun xiao lv fen bie wei 169.4 mAh·g-1、162.1mAh·g-1、95.7%。er xiang dui yu gu xiang fa ,shui jie fa ke yi zai geng xiao de neng hao shang huo de mu biao yang pin ,zhi xu yao zai bei shao wen du wei 700℃bei shao shi jian wei 4 htong shi yi Li/Tipei bi wei 0.8375shi ji ke huo de xing neng you yi de tai suan li yang pin ,yang pin zai 100ci xun huan hou reng you 124.0 mAh·g-1de rong liang ,shi chu shi rong liang de 97.8%。（2）jin er shua qu le yi ji lie geng rong yi dui tai suan li de dao dian xing chan sheng ying xiang de san jia li zi (Ce3+、Y3+、Er3+、Y3+)dui tai suan li jin hang le chan yi yuan su can za gai xing yan jiu ,fa xian san jia li zi can za tai suan li di gao le dian ji de dao dian xing 。zai 10Cshi Ce3+、Y3+、Er3+、Y3+can za hou de yang pin fen bie you 121.1mAh·g-1、125.6 mAh·g-1、125.3 mAh·g-1、123.4 mAh·g-1de ke ni rong liang ,tong shi 500ci xun huan zhi hou de rong liang bao chi lv fen bie wei 91.8%、91.0%、93.4%、89.9%。（3）tong shi yan jiu le duo yuan su gong can za de “xie tong xiao ying ”dui yu tai suan li de xing neng ying xiang 。Ce3+/Y3+、Er3+/Y3+gong can za chan sheng de xie tong zuo yong shi de geng duo li zi can za jin jing ge zhong ,yao bi chan yi yuan su can za tai suan li de dao dian xing di sheng de yao duo 。can za hou yang pin de dian hua xue xing neng ming xian you yu wei can za yang pin de ,tong shi ye yao hao yu chan yi yuan su can za yang pin de dian hua xue xing neng 。Ce3+/Y3+、Er3+/Y3+gong can za gong can za yang pin zai 5 C、10 C、20 Cshi de ke ni rong liang fen bie wei 145.2 mAh·g-1、139.2mAh·g-1、123.1 mAh·g-1he 143.6 mAh·g-1、138.6 mAh·g-1、120.1 mAh·g-1。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自贵州大学的李夕阳，发表于刊物贵州大学2019-07-16论文，是一篇关于锂离子电池论文,负极材料论文,钛酸锂论文,制备方法论文,掺杂论文,共掺杂论文,贵州大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自贵州大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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