[20191017140] 新型纳米多孔锂电池负极材料

锂电池作为便携式电子产品的主要电源应用于笔记本电脑、数码相机、摄像机、移动电话等领域，并朝着供电动汽车、火车、航天、深海探测等使用的动力电池方向发展。锂电池的电极材料是锂离子电池发展的关键和核心技术，因此，锂电池的发展历程总是伴随着电极材料的不断改善与创新。锂电池的核心是储锂材料，要改善和提高锂电池的电化学性能，关键是研发出一种新型、合适、环境友好的电极材料，使电池具有足够高的嵌锂容量和良好的锂嵌入/脱嵌的可逆性能力，以保证电池的高电压、大容量、长寿命和无污染等要求。一维结构纳米材料具有比表面积大、锂离子嵌入/脱嵌深度小、电子迁徙距离短的特点，能满足以上的要求，是锂电池理想的电极材料。

我们设计出新型负极材料-尖晶石型Li₂ZnTi₃O₈并采用溶胶凝胶法一步制备出碳包覆的Li₂ZnTi₃O₈，作为负极材料，考察其电化学性能，其充电平台电压位于1.5V，比目前使用的负极材料尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂的平台电压低。同时，Li₂ZnTi₃O₈/C电极展现出稳定的电化学循环特性，其容量可以稳定地保持在280-300 mAh/g以上，也比Li₄Ti₅O₁₂（理论容量175 mAh/g）的容量大。