球形纳米晶LiFePO4和Li4Ti5O12的制备及电池研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00139

无机材料学报

球形纳米晶LiFePO₄和Li₄Ti₅O₁₂的制备及电池研究

高剑，应皆荣，姜长印，万春荣

清华大学核能与新能源技术研究院，北京 102201

收稿日期:2008-03-19 修回日期:2008-05-18 出版日期:2009-01-20 网络出版日期:2009-01-20

Preparation of Spherical Nanocrystal LiFePO₄ and Li₄Ti₅O₁₂ and Investigation of the LiFePO₄/Li₄Ti₅O₁₂ Cell

GAO Jian, YING Jie-Rong, JIANG Chang-Yin, WAN Chun-Rong

Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 102201, China

Received:2008-03-19 Revised:2008-05-18 Published:2009-01-20 Online:2009-01-20

摘要/Abstract

摘要： 分别通过“控制结晶”和“外凝胶”工艺合成了球形纳米晶LiFePO₄/C和Li₄ Ti₅O₁₂/C材料.通过XRD、SEM、比表面及电化学性能测试等分析手段表明，合成的LiFePO₄/C和Li₄Ti₅O₁₂/C材料均为纳米一次粒子（晶粒）组成的球形二次粒子（颗粒），具有较大的比表面积，振实密度分别达到1.25和1.71g/cm³；1C倍率下的首次放电比容量分别达到144.0和144.2mAh/g，并表现出优良的循环性能.以LiFePO₄/C和Li₄Ti₅O₁₂/C为正负极材料组成的1.8V锂离子电池具有平稳的充放电电压平台和优异的循环性能.

关键词: 锂离子电池, LiFePO₄, Li₄Ti₅O₁₂, 球形

Abstract: The spherical nanocrystal LiFePO₄/C and Li₄Ti₅O₁₂/C are synthesized via “controlled crystallization” and “outer gel” technics, respectively. XRD, SEM, BET testing and the determination of the electrochemical properties show that the LiFePO₄/C and Li₄Ti₅O₁₂/C particles are spherical nanocrystals. The products exhibit great specific surface area. The tap-densities of spherical LiFePO₄/C and Li₄Ti₅O₁₂/C powders are as high as 1.25 and 1.71g/cm³, respectively. The initial discharge specific capacities of the LiFePO₄/C and Li₄Ti₅O₁₂/C reach 144.0 and 144.2mAh/g at 1C rate. The materials also exhibit excellent cycle performance. A 1.8 V lithium-ion battery composed of LiFePO₄/C and Li₄Ti₅O₁₂/C shows a quite flat operating voltage of 1.8V with excellent cycleability.

Key words: lithium-ion battery, LiFePO₄, Li₄Ti₅O₁₂, spherical

中图分类号:

TM912

高剑,应皆荣,姜长印,万春荣. 球形纳米晶LiFePO₄和Li₄Ti₅O₁₂的制备及电池研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2009.00139.

GAO Jian,YING Jie-Rong,JIANG Chang-Yin,WAN Chun-Rong. Preparation of Spherical Nanocrystal LiFePO₄ and Li₄Ti₅O₁₂ and Investigation of the LiFePO₄/Li₄Ti₅O₁₂ Cell[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2009.00139.

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球形纳米晶LiFePO₄和Li₄Ti₅O₁₂的制备及电池研究

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