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Li4Ti5O12-Li2TiO3和Li4Ti5O12-TiO2复合材料的固态合成原位研究
Journal of Solid State Chemistry ( IF 3.2 ) Pub Date : 2022-06-06 , DOI: 10.1016/j.jssc.2022.123302
Anna Kozlova , Nikolai Uvarov , Marat Sharafutdinov , Evgeniy Gerasimov , Yuliya Mateyshina
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更新日期:2022-06-11
Journal of Solid State Chemistry ( IF 3.2 ) Pub Date : 2022-06-06 , DOI: 10.1016/j.jssc.2022.123302
Anna Kozlova , Nikolai Uvarov , Marat Sharafutdinov , Evgeniy Gerasimov , Yuliya Mateyshina
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具有尖晶石结构的钛酸锂Li 4 Ti 5 O 12 (LTO)作为锂离子电池负极材料的潜在候选材料已被积极研究。在这项工作中,研究了 LTO-Li 2 TiO 3 (LTC) 和 LTO-TiO 2 (LTT) 复合材料。使用粉末 X 射线衍射 (PXRD) 和同步辐射 (SR) 可以原位追踪复合材料的形成过程,并获得有关反应产物相组成随温度和比例变化的信息初始试剂 Li 2 CO 3和 TiO 2. 发现无论试剂的初始比例如何(分别为 LTC、LTO 和 LTT 样品的 Li 2 CO 3缺乏、化学计量比或 Li 2 CO 3过量),合成分三个阶段进行,包括纳米晶的形成Li 2 TiO 3作为中间相。LTC复合材料由被Li 2 TiO 3相层覆盖的Li 4 Ti 5 O 12相微粒组成,而在LTT复合材料中,大颗粒的TiO 2相被LTO相的微粒包围。电化学研究表明,假设 TiO 2在复合材料中是电化学惰性相,LTT 复合材料的容量相对较低。相比之下,LTC 复合材料的比容量为 187 mAh/g,超过了理论预期的容量值。根据高分辨率电子显微镜数据(HREM),LTC复合材料具有大量的Li 4 Ti 5 O 12 /Li 2 TiO 3界面,由于晶体结构LTO和Li 2的相似性,这些界面呈弥散状且似乎是连贯的TiO 3。
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