扩展石墨与Li4Ti5O12纳米粒子结合在一起,作为高速率的离子电池阳极
Junkang Zhao1,2, Xiayu Zhu2,3, Wenfeng Zhang2,3
1Hebei University of Technology Tianjin 100131 China hilldingfei@163.com.
RSC advances
|April 10, 2024
概括
研究人员开发了使用Li4Ti5O12纳米粒子 (EG/LTO) 的扩展石墨,以更快地充电离子电池 (LIB). 与传统石墨相比,这种新的阳极材料提供了更高的容量和稳定性,使得高功率LIB应用成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 中的石墨阳极在快速充电时表现出较差的动力学和涂层,原因是层间间距较小和化潜力较低.
- 这些局限性阻碍了石墨阳极在高功率LIB中的实际应用.
研究的目的:
- 合成和评估与Li4Ti5O12纳米粒子 (EG/LTO) 结合的扩展石墨作为快速充电LIBs的高性能阳极材料.
- 研究EG/LTO的结构和电化学特性,以改善Li+扩散和降低界面电阻.
主要方法:
- 人工石墨的中度氧化,然后进行溶液涂层过程,以纳入Li4Ti5O12纳米颗粒.
- 电化学测试,包括高充/放电率 (10C) 的容量测量和长期循环稳定性分析.
主要成果:
- 合成的EG/LTO材料表现出显著增强的快充性能.
- EG/LTO在10°C时实现了272.8 mA hg-1的高可逆容量,超过了商业石墨 (10°C时50.1 mA hg-1) 和硬碳.
- 该材料表现出优异的结构稳定性,在10°C的500个循环后保持其98.4%的容量.
结论:
- 开发的EG / LTO复合材料是高功率LIB的有希望的阳极材料,提供卓越的快速充电能力和长期稳定性.
- 溶液化学方法为制备先进的石墨阳极材料提供了一个有效的协议.
