以竹纤维为模板制备微米管状Li4Ti5O12负极材料

邵丹，何嘉荣，刘惠平，卢子华，董先明，禹筱元,

（1. 华南农业大学 理学院 生物材料研究所，广东 广州，510642；2. 中国科学院 可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东 广州，510640）

以竹纤维为模板制备微米管状Li4Ti5O12负极材料

邵丹1，何嘉荣1，刘惠平1，卢子华1，董先明1，禹筱元1,2

（1. 华南农业大学 理学院 生物材料研究所，广东 广州，510642；2. 中国科学院 可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东 广州，510640）

以竹纤维为模板，Ti（OC4H9）4和Li（Ac）·2H2O为原料，用模板法制备锂离子电池微米管状Li4Ti5O12负极材料。采用XRD，SEM，BET，充放电实验和交流阻抗等对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。研究结果表明：制备的微米管状Li4Ti5O12负极材料由尖晶石型纳米Li4Ti5O12颗粒构成,具有较大的比表面积，该材料具有良好的电化学性能，在0.5～3.0 V，0.1C倍率下的首次放电比容量为178 mA·h/g，充放电循环100次后放电比容量仍保留162 mA·h/g，且倍率性能优异。

锂离子电池；负极材料；模板法；微米管状Li4Ti5O12；竹纤维

锂离子电池负极材料尖晶石结构的Li4Ti5O12，其理论比容量为175 mA·h/g，在充放电过程中有平稳的充放电平台，随着锂的脱嵌，其晶格常数和体积变化小，循环性能好被称为“零应变材料”[1]，从而被看作是最有发展潜力的锂离子电池新型负极材料之一[2−5]。但其电子导电率和离子扩散系数低限制了Li4Ti5O12的发展。目前，研究工作者通过以下途径来提高Li4Ti5O12的电化学性能：材料纳米化[6]，结构特殊化[7]，与碳材料复合[8]，掺杂金属离子[9]。合成方法主要有：高温固相法[10]，溶胶凝胶法[6]，水热合成法[11]，模板法[12]。模板法因其制备过程简单并可以根据模板为主体构型去控制材料的形貌和尺寸而表现出一定的优势。……