采用固相法合成Li_2FeTiO_4正极材料并添加CNTs对其进行复合改性,得到Li_2FeTiO_4/CNTs复合材料。采用X线衍射分析(XRD)、场发射扫描电子显微分析(FESEM)以及电化学测试等手段表征Li_2FeTiO_4正极材料的微观结构和电化学性能。结果表明:固相法合成的Li_2FeTiO_4具有低温单斜结构,添加CNTs后,电化学性能有了明显的提升。在10 m A/g的电流密度下,Li_2FeTiO_4/CNTs首次充放电容量分别为165.8和149.7 m A·h/g,实现了大于1个Li^+的可逆脱出与嵌入;Li_2FeTiO_4/CNTs复合材料具有较好的高倍率性能,1 C下的放电容量为61.8 m A·h/g,而未添加CNTs的Li_2FeTiO_4容量仅为37.5 m A·h/g。
采用溶胶-凝胶法结合固相反应制备了具有立方尖晶石结构的Li Mn1-xNixTi O4(x=0、0.1、0.2、0.3)锂离子电池正极材料。通过场发射扫描电镜(FESEM)观察材料的表面形貌,所制备的材料均呈现出典型的烧结体特征;用X射线衍射仪(XRD)分析材料的物相变化,Ni替代前后均产生杂相Ti O2,但没有产生与替代元素相关的杂相。通过循环伏安、恒电流充放电等测试研究样品的电化学性能。结果表明:Li Mn Ti O4有两对氧化还原峰,分别对应Mn3+/Mn4+、Mn3+/Mn2+的转变,而Ni替代后出现了额外的氧化还原对,即Ni3+/Ni4+的转变。Li Mn1-xNixTi O4(x=0.1、0.2、0.3)的电化学性能均优于Li Mn Ti O4,尤其当Ni替代量为0.1时,Li Mn0.9Ni0.1Ti O4在30 m A/g电流密度下的首次放电容量为171.6 m Ah/g,48次循环后容量为162.8 m Ah/g,容量保持率为82.7%。对Li Mn0.9Ni0.1Ti O4进行非原位XRD测试发现,材料一次循环后结构无明显变化,不存在立方相与四方相之间的转变。
