金属有机框架衍生钛酸锂及其电化学性能研究

作者：陈川^*; 钱森; 丁一; 姚天浩; 郭经红; 王红康

来源：功能材料, 2020, 51(10): 10116-10121.

DOI：10.3969/j.issn.1001-9731.2020.10.018

• 钛酸锂
• 金属有机框架
• 多孔材料
• 锂离子电池
• 负极材料

钛酸锂(Li4Ti5O12)以其"零应变"、高充放电平台等优点从众多负极材料中脱颖而出,然而,由于其自身电子、离子传导速率较低,Li4Ti5O12在充放电过程中会出现明显的极化现象。为了解决上述问题,提出了一种通过溶剂热、煅烧的方法制备金属有机框架衍生的多孔Li4Ti5O12材料。将其作为锂离子电池负极材料测试,该材料具有较高的循环稳定性(在0.5 A/g的电流密度下循环700圈仍有120.3 mAh/g的可逆容量)和倍率性能(在2 A/g的电流密度下仍有67.4 mAh/g的可逆容量),且电极化程度随着循环呈现下降趋势。其优异的电化学性能可归因于:金属框架衍生的多孔结构可提供较多的活性位点并缩短离子扩散路径;在循环过程中结构发生变化,使得电子、离子传导能力得到了提升,极化程度减小。此外,这种制备方法也可能适用于其他Ti基负极材料(如TiNb2O7、Na2Ti3O7等)的制备。

• 单位
  西安交通大学; 全球能源互联网研究院