碳材料在钛酸锂负极材料中的应用

本文摘要：尖晶石型结构的钛酸锂由于具备极高的循环寿命和安全性特性，被指出是目前最不具应用于前景的锂离子电池负极材料之一。但钛酸锂的电子电导率较低，且在充放电循环过程中易产生胀气问题，使其应用于受到了很大的容许。 将低导电、环境友好、化学和热性能平稳且结构多样的碳材料与钛酸锂构成填充负极材料，可有效地提升材料的导电性，同时诱导胀气，对电极材料的性能优化起着十分关键的起到。

尖晶石型结构的钛酸锂由于具备极高的循环寿命和安全性特性，被指出是目前最不具应用于前景的锂离子电池负极材料之一。但钛酸锂的电子电导率较低，且在充放电循环过程中易产生胀气问题，使其应用于受到了很大的容许。

将低导电、环境友好、化学和热性能平稳且结构多样的碳材料与钛酸锂构成填充负极材料，可有效地提升材料的导电性，同时诱导胀气，对电极材料的性能优化起着十分关键的起到。本文综述了近年来碳材料在钛酸锂负极中的应用于与研究进展，深入分析和探究了碳材料对钛酸锂综合电化学性能的提高方式和改良效果，认为了有所不同形式的钛酸锂/碳复合材料在制取和应用于中必须注目的问题，并对钛酸锂/碳复合材料未来有可能的应用于方向展开了未来发展。章节随着化石能源的大大中风和环境问题的日益加剧，洗手、可再生能源的研发与高效存储沦为目前全球注目的最重要议题。

在众多能量存储器件中，锂离子电池由于具备能量密度低、循环寿命长、自放电亲率较低、无记忆效应和环境友好等优点，自商品化以来之后获得了很快的发展和普遍的应用于。近年来，为适应环境新能源汽车和智能电网等大型储能装置市场需求的较慢发展，研发具备低能量密度、低功率密度、出色安全性和宽循环寿命的锂离子电池沦为当今储能领域备受瞩目的研究热点。目前已商品化的锂离子电池负极材料改以可在层间共轭映射、瞬锂离子的碳材料(如石墨)居多，但这类材料在首次充放电时，不会在其表面构成液体电解质界面(SEI)膜，导致不可逆容量损失;由于石墨的金字锂电位与金属锂相似，过充时会构成锂枝晶而引起安全性问题;石墨类材料在金字锂过程中还不会由于体积收缩而使活性物质间丧失有效地的导电认识，导致容量损失。

这些缺点容许了石墨类碳负极材料在车载和智能电网等大型锂离子电池及动力电池领域的应用于，因此，找寻比碳负极材料更加安全可靠、循环寿命更长的负极材料是发展下一代锂离子电池的关键。具备尖晶石型结构的钛酸锂是新型的负极材料之一。

与石墨负极比起，钛酸锂具备更高的金字锂电位，可有效地防止金属锂的两县和锂枝晶的构成。

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