钛酸锂/石墨烯复合材料及电化学性能

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0083

化工进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (10): 4659-4665.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0083

钛酸锂/石墨烯复合材料及电化学性能

庄晓东¹(),李荣兴¹(),俞小花¹,谢刚^1,²,和晓才²,徐庆鑫²

1. 昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明 650093
2. 昆明冶金研究院，云南昆明 650500

收稿日期:2019-01-11 出版日期:2019-10-05 发布日期:2019-10-05
通讯作者: 李荣兴
作者简介:庄晓东（1990—），男，硕士研究生，研究方向为锂离子电池材料。E-mail：15093215687@163.com。
基金资助:
云南省科技创新强省计划(2016AA008)

Lithium titanate/graphene oxide composite and its electrochemical properties

Xiaodong ZHUANG¹(),Rongxing LI¹(),Xiaohua YU¹,Gang XIE^1,²,Xiaocai HE²,Qingxin XU²

1. Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, Yunnan, China
2. Kunming Metallurgy Research Institute, Kunming 650031, Yunnan, China

Received:2019-01-11 Online:2019-10-05 Published:2019-10-05
Contact: Rongxing LI

摘要/Abstract

摘要：

通过固相法制备出钛酸锂(LTO)样品，再将LTO和氧化石墨烯通过水热法制得钛酸锂/还原石墨烯复合材料(LTO-RGO)。通过XRD、SEM、TEM对材料的结构、形貌进行表征，并进行充放电性能测试、交流阻抗测试来检测其电化学性能。结果表明，石墨烯对钛酸锂进行包覆处理不影响钛酸锂材料的晶型结构、无杂相出现。钛酸锂/石墨烯复合材料表现出了比钛酸锂材料更为优异的电化学性能，0.2C倍率下的放电比容量为208.7mA·h/g，50次循环后容量保持率为98.10%；20C倍率下的放电比容量为136.1mA·h/g。

关键词: 固相法, 水热法, 氧化石墨烯, 倍率循环, 交流阻抗, 扩散系数

Abstract:

Lithium titanate (LTO) samples were prepared by solid phase method, and then LTO and graphene oxide were treated by hydro-thermal method to prepare lithium titanate/graphene oxide composite (LTO-RGO). The structure and morphology of the material were characterized by XRD, SEM and TEM, and its electrochemical properties were tested by charge-discharge performance test and AC impedance test. The results showed that the graphene coating treatment of lithium titanate had no effect on the crystal structure of lithium titanate and no impurities appeared. LTO-RGO exhibited excellent electrochemical performance. The discharge specific capacity at 0.2C ratio was 208.7mA·h/g, the capacity retention rate after 50 cycles was 98.10%, and the discharge specific capacity at 20C ratio was 136.1 mA·h/g.

Key words: solid phase method, hydro-thermal method, graphene oxide, rate cycling, AC impedance, coefficient of diffusion

中图分类号:

TM 912.9

庄晓东,李荣兴,俞小花,谢刚,和晓才,徐庆鑫. 钛酸锂/石墨烯复合材料及电化学性能[J]. 化工进展, 2019, 38(10): 4659-4665.

Xiaodong ZHUANG,Rongxing LI,Xiaohua YU,Gang XIE,Xiaocai HE,Qingxin XU. Lithium titanate/graphene oxide composite and its electrochemical properties[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2019, 38(10): 4659-4665.

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钛酸锂/石墨烯复合材料及电化学性能

Lithium titanate/graphene oxide composite and its electrochemical properties

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1	谭毅, 薛冰 . 锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展[J]. 无机材料学报, 2018, 33(5): 475-482.
	TAN Yi , XUE Bing . Research progress on lithium titanate as anode material in lithium-ion battery [J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(5): 475-482.