%0 Journal Article %A 吴冰 %A 刘磊 %A 王献志 %A 肖潇 %A 杨豹 %A 赵锦涛 %A 古成前 %A 马雷 %T Y3+掺杂Li4Ti5O12负极材料的电荷输运特性及电化学性能研究 %D 2022 %R 10.11868/j.issn.1001-4381.2021.000209 %J 材料工程 %P 102-110 %V 50 %N 10 %X

以Li2CO3与锐钛矿型TiO2为原料,六水合硝酸钇(Y(NO33·6H2O)为钇源,采用球磨辅助固相法合成了Li4Ti5-xYxO12x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)负极材料。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)与X射线光电子能谱(XPS)分别对材料的物相与形貌进行表征分析,并利用电化学工作站对材料的电化学性能与电荷输运特性进行测试。结果表明,Y3+掺杂没有影响尖晶石型Li4Ti5O12(LTO)材料的尖晶石结构,x=0.15时,Li4Ti4.85Y0.15O12样品的离子与电子电导率分别为2.68×10-7 S·cm-1和1.49×10-9 S·cm-1,比本征材料提升了1个数量级,表现出良好的电荷输运特性。电化学测试表明,Li4Ti4.85Y0.15O12样品在0.1 C倍率首次放电比容量可达171 mAh·g-1,且在10 C与20 C高倍率下仍然拥有102 mAh·g-1和79 mAh·g-1的较高比容量,循环200周次后容量保持率分别为92.6%和89.1%,表现出良好的倍率特性。

%U https://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2021.000209