Li3Ti4Cr MO12负极材料制备及其电化学性能

李 南， 任 婕， 章冬云， 马紫峰，3

（1.上海应用技术学院材料科学与工程学院，上海 201418；2.上海交通大学化学工程系，上海 200240；3.上海电化学能源器件工程技术研究中心，上海 200240）

Li3Ti4Cr MO12负极材料制备及其电化学性能

李 南1，2， 任 婕1， 章冬云1， 马紫峰1，2，3

（1.上海应用技术学院材料科学与工程学院，上海 201418；2.上海交通大学化学工程系，上海 200240；3.上海电化学能源器件工程技术研究中心，上海 200240）

基于Li4Ti5O12结构，设计双离子取代反应，制备了3种新型锂离子负极材料Li3Ti4Cr MO12（M=Ni、Ca、Mg），这些取代型负极材料具有与钛酸锂相同的晶体结构.使用球磨、喷雾造粒以及固相合成工艺制备出一次粒子为200～300 nm，二次颗粒为多孔球形的新型负极材料Li3Ti4Cr MO12，并对其电化学性能进行了测试.循环充放电试验结果表明，制备的3种材料中，镁铬钛酸锂（Li3Ti4Cr Mg O12）具有较高的放电比容量和较好的循环稳定性，0.2 C下首次放电比容量达158.6 m A·h／g.10次循环后，放电容量为148.1 m A·h／g，充电容量为149.1 m A·h／g，容量保持率和库伦效率均在99%以上，显示了潜在的应用价值.循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）分析表明，上述优良性能来自于Mg、Cr取代后导致的材料界面电阻的下降.

负极材料；钛酸锂；电化学性能；交流阻抗

锂离子电池由于具有高比能量、高功率、高循环寿命、安全性和环境友好等优点，已在便携式电子设备等许多领域得到广泛应用.目前，商品化的锂离子电池负极材料大多采用各种嵌锂碳材料［1-3］，但是碳材料作为负极在实际应用中还有一些难以克服的弱点，例如，当电池过充电时，碳电极表面易析……