锂离子电池Li4Ti5O12负极材料的尿素掺杂氮化修饰

摘要： Li4Ti5O12是最具前景的混合电动汽车用锂离子动力电池负极材料之一. 为了提高其倍率性能, 以尿素为氮源对Li4Ti5O12进行掺杂热处理, 以在Li4Ti5O12颗粒表面自生长一层高电导TiN修饰膜, 利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、X射线能谱仪、Raman光谱仪和半电池充放电测试仪研究了材料的物相、结构、形貌、成分以及电化学性能. 结果表明: 氮化修饰Li4Ti5O12样品与未修饰样品具有相同的尖晶石Li4Ti5O12的衍射峰, 氮化修饰后Li4Ti5O12颗粒表面自生长了一层均匀的薄膜, 该薄膜不仅含有N元素, 而且还具有TiN的Raman光谱特征振动峰;氮化修饰Li4Ti5O12样品的0.1 C首次放电比容量比未修饰Li4Ti5O12样品有所降低, 但是却展示了优异的电化学倍率性能和循环性能, 3 C倍率充放电比容量是未修饰Li4Ti5O12样品的2.6倍, 0.1 C充放电循环100次后其容量损失仅3%.