摘要
本文以锂离子电池钛酸锌锂负极材料为主要研究对象，主要从两个方面来进行改性：一是细化钛酸锌锂材料的颗粒，研究颗粒细化对于材料电化学反应的影响；二是通过加入碳材料以提高材料的导电性，探索碳材料的种类及加入的比例，研究不同的复合材料对于提高电化学性能的作用。 将科琴黑，碳微球和SP作为气体产生剂制备负极材料，实验结果表明：碳微球作为气体介质制备的钛酸锌锂材料（LZTO-M）粒径最为均匀，当电流密度为0.1、0.5、1.0、2.0和3.0A g-1，LZTO-M循环100圈后的放电容量分别为209.6、187.2、178.0、161.8和154.4mAh g-1，远高于空白对照（LZTO）的容量。当电流密度为3.0A g-1时，LZTO和LZTO-M循环500圈后的放电容量分别为82.6mAh g-1和133.6mAh g-1。表明碳微球作为气体介质对于负极材料的细化效果最好，得益于碳微球独特的球形结构。 通过使用五种不同的试剂作为溶剂制备钛酸锌锂材料，利用不同溶剂对于原材料分散性的差异，寻求最佳的溶剂，实验表明：四氯化碳作为溶剂时制备的材料LZTO-CA粒径最为均匀。LZTO-CA材料在电流密度3.0A g-1的条件下循环100圈后的放电容量137.0mAh g-1比LZTO高56.1mAh g-1。 通过对材料进行不同比例的碳的内包覆来提高材料的导电性，发现包碳比例为4%时得的到的钛酸锌锂材料LZTO-4的电化学性能最优，LZTO-4在3.0A g-1的条件下循环100圈后的放电容量126.0mAh g-1，比LZTO高45.1mAh g-1。 通过将科琴黑，碳微球和SP与钛酸锌锂混合制备出复合材料研究其性能，发现与碳微球复合的LZTO@M材料电化学性能最优，LZTO@M材料在电流密度3.0A g-1的条件下循环100圈后的放电容量133.4mAh g-1比LZTO材料高52.5mAh g-1。
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