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研究人员新技术显著提升了锂离子电池用钛铌氧化物的性能
电路之家
2017-01-01 00:00:00
1341
关注
据外媒报道,成都科技研发中心的研究人员显著提升了
锂离子电池
用钛铌
氧化
物的性能。在电动汽车和移动电子设备领域,这种氧化物均应用广泛。作为锂离子
电池
负极材料,氧化钛铌(TNO)具有高安全性和高容量,因此受到广泛关注。然而,它的电导率太低,在高速率下容量表现不佳。为了有效提高TNO的高速率性能,中国工程物理研究院成都科技研发中心的研究人员,利用
晶体
结构改性、粒度破碎、多孔结构和导电相
合成
等方法,使这种材料的电化学性能,尤其是高速性能,得到了显著提高。通过在
Ti
2Nb10O29 (TNO)中引入空位,并将TNO与多孔还原氧化石墨烯(HRGO)杂交,成功制备出TI2Nb10O29-x/HRGO混合物。TNOx/HRGO的结构为带有氧空位的TNOx微球,被丝状HRGO包裹。电化学
测量
结果表明,在1℃、5℃、10℃、20℃、40℃下,TNOx/HRGO混合物具有良好的可逆容量,分别为316 mAh/g、278 mAh/g、242 mAh/g、225 mAh/g和173 mAh/g。在10℃下循环300次后,仍具有238 mAh/g的高容量,高容量保留率达98%,具有良好的循环稳定性。TNOx的氧空位和HRGO的高导电性,可以有效提高TNOx/HRGO混合物的电子导电性,而HRGO的空位有利于传输锂离子。在以上特性的协同作用下,TNOx/HRGO混合物的速率性能得到提高。此外,Li+插入过程中会产生体积膨胀,HRGO的存在可以缓解这一现象,提高TNOx/HRGO混合物的循环稳定性。
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