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锂电最新进展，TiO2包覆 Vs. C包覆-----JACS文章
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Rutile-TiO2 Nanocoating for High-Rate Li4Ti5O12 Anode of Lithium-Ion Battery Yong-Qing Wang1, Lin Gu2, 3, Yu-Guo Guo1*, Hong Li2, Xiao-Qing He2, Susumu Tsukimoto3, Yuichi Ikuhara3, 4, 5 and Li-Jun Wan1* ABSTRACT: Well-defined Li4Ti5O12 nanosheets terminated with rutile-TiO2 at the edges were synthesized by a facile solution-based method, and revealed directly at atomic resolution by an advanced spherical aberration imaging technique. The rutile-TiO2 terminated Li4Ti5O12 nanosheets show much improved rate capability and specific capacity compared with pure Li4Ti5O12 nanosheets when used as anode materials for lithium ion batteries. The results here give clear evidence of the utility of rutile-TiO2 as carbon-free coating layer to improve the kinetics of Li4Ti5O12 toward fast lithium insertion/ extraction. The carbon-free nanocoating of rutile-TiO2 is highly effective in improving the electrochemical properties of Li4Ti5O12, promising advanced batteries with high volumetric energy density, high surface stability and long cycle life compared with the commonly used carbon nanocoating in electrode materials.   http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja301266w[ Last edited by nofrunolif on 2012-4-26 at 17:54 ] |
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美国内华达州AltairNanomaterials公司2003年1月30日公开了一项钛酸锂制备工艺的专利，他们利用钛酸锂纳米晶体做锂离子蓄电池的阳极，发明了一种可6 min充电，2万次循环寿命，具有普通锂离子蓄电池10倍容量的新型电池。Spitler等 在2005年5月公布了该公司制备钛酸锂负极材料的一套工艺流程，此发明的突出点在于对制得的钛酸锂初始材料的后处理：将得到的钛酸锂用水清洗、粉碎、120~250℃喷雾干燥并微粉化，使其达到希望得到的粒径，在450~750℃下再烧结3 h左右(通过控制再烧结的温度和时间可控制粉体比表面积在1～400 m2／g范围内)，最后采用湿法或干法研磨产物，以形成纳米尺寸颗粒。 日本石原产业公司应用以湿法反应为基础的粉体合成技术，开发出了作为锂离子蓄电池材料的高性能钛酸锂，充放电比容量与理论比容量很接近，为170 mAh／g，并显示出优异的粉体特性和涂料特性。Yamawaki等则认为虽然湿法制得的钛酸锂具有很好的结晶度，但是此方法需要的复杂工序，废水处理等都是经济效益问题；采用干法制备则流程简单，但由于锂和含锂化合物的蒸发损失，使n(Li)／n(Ti)比难以控制，易生成副产物。在此专利中他们提供了一种有效地干法制备钛酸锂的生产工艺，通过选用高纯度锂盐(≥99．5％)、对原料的充分混合预处理及0．5～4 h的低温预烧阶段等特殊烧结条件来抑制烧结过程中Li的挥发，从而有效控制产物的纯度。 目前，国外对钛酸锂的研究工作比较靠前，已经将钛酸锂与Li[Ni1/3Mn2/3]O4、Li2Co0.4,Fe0.4MN3.2O8、LiCoO2等不同的正极材料组成锂离子蓄电池、全固态锂离子蓄电池 或半电池超级电容器，并进行了系统性能检测；国内则还处于基础实验阶段。 |
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