銳鈦礦相TiO2納米電極材料的制備及儲鋰性能研究

關貴清， 鄒明忠， 林建平

(1. 寧德師范學院物理與電氣工程系， 福建寧德 352100； 2.福建師范大學物理與能源學院， 福建省量子調控與新能源材料重點實驗室， 福建福州 350117)

銳鈦礦相TiO2納米電極材料的制備及儲鋰性能研究

關貴清1， 鄒明忠2， 林建平1

(1. 寧德師范學院物理與電氣工程系， 福建寧德 352100； 2.福建師范大學物理與能源學院， 福建省量子調控與新能源材料重點實驗室， 福建福州 350117)

納米結構銳鈦礦相TiO2材料具有儲鋰性能， 可用于鋰離子電池的負極材料. 為探索不同的結構和形貌對儲鋰性能產生的影響， 本文分別用溶膠凝膠法和靜電紡絲法制得純銳鈦礦相的TiO2納米顆粒粉末(TiO2/NPs-400)和TiO2納米纖維(TiO2/NFs-400)， 并對所得樣品的晶相結構和形貌進行了表征. 然后通過充放電測試對比研究了它們的儲鋰性能. 結果表明， 無論是TiO2/NPs-400還是TiO2/NFs-400由于都是純的銳鈦礦相并具有較小的晶粒尺寸， 在前50次循環中均表現出優秀的儲鋰性能. 但TiO2/NFs-400由于具有多孔狹長孔道結構的優勢， 它的循環性能和倍率性能優于TiO2/NPs-400.

TiO2納米顆粒； TiO2納米纖維； 鋰離子電池； 負極材料

隨著人們對綠色環保鋰離子電池電極材料的關注， 近年來人們把目光移向了過渡金屬氧化物二氧化鈦(TiO2)負極材料[1-2]. 與傳統的石墨負極材料相比， 銳鈦礦TiO2負極材料雖然只有335mAh g-1的理論比容量， 但是它具有較高的嵌脫鋰電壓(對鋰電位約1.7伏)， 能夠有效避免SEI膜的形成， 增強電池的安全性， 保證電池在高倍率和較高溫度下正常工作[3-5]. 而且TiO2負極材料在嵌……