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1、 分类号 TM911 学号 09010035 000 密级 公 开 工学硕士学位论文 溶胶溶胶-凝胶法制备纳米凝胶法制备纳米 Li4Ti5O12及其及其 碳包覆改性研究碳包覆改性研究 硕士生姓名 刘君 学 科 专 业 材料科学与工程 研 究 方 向 能源材料 指 导 教 师 盘毅 副教授 郑春满 副教授 国防科学技术大学研究生院 二一一年十一月 国防科学技术大学研究生院 二一一年十一月 论文书脊 论文书脊 （此页只是书脊样式，学位论文不需要印刷本页。） 溶胶 - 凝胶法制备纳米Li4Ti5O12及其碳包覆改性研究 国防科学技术大学研究生院 Nano-Li4Ti5O12 Synthesized
2、by Sol-Gel Method and Study on Its Modification by Carbon-Coating Candidate：Liu Jun Advisor：associate professor Pan Yi A dissertation Submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Engineering in Materials Science and Engineering Graduate School of National Universi
3、ty of Defense Technology Changsha，Hunan，P.R.China （November，2011） 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 第 I 页 目 录 摘 要 . i ABSTRACT.ii 第一章 绪论. 1 1.1 Li4Ti5O12的结构与电化学特性. 1 1.1.1 Li4Ti5O12的晶体结构与嵌锂特性. 1 1.1.2 Li4Ti5O12的充放电机理. 2 1.1.3 Li4Ti5O12的缺陷与改进途径. 3 1.2 纳米 Li4Ti5O12制备与改性国内外研究进展. 6 1.2.1 纳米 Li4Ti5O12制备固相反应法. 6 1.2.2 纳
4、米 Li4Ti5O12制备液相反应法与改性研究. 7 1.2.3 新型合成法. 11 1.3 论文研究依据、目的与内容. 12 1.3.1 论文研究依据. 12 1.3.2 论文研究目的与内容. 13 第二章 实验设计与分析测试方案. 15 2.1 实验设计方案. 15 2.1.1 纯相 Li4Ti5O12溶胶凝胶法合成. 15 2.1.2 碳包覆 Li4Ti5O12溶胶-凝胶法制备. 15 2.2 实验药品与仪器. 16 2.3 实验过程. 17 2.3.1 纳米 Li4Ti5O12制备溶胶-凝胶过程. 17 2.3.2 先驱体制备. 18 2.3.3 热处理制备纳米 Li4Ti5O12.
5、18 2.3.4 极片制备与电池组装. 18 2.4 分析测试方法. 18 2.4.1 热重分析与差示扫描量热 (TGA-DSC). 18 2.4.2 X 射线衍射分析(XRD). 19 2.4.3 扫描电子显微镜分析(SEM). 19 2.4.4 电池组装及恒流充放电性能测试. 19 2.4.5 元素能谱分析. 19 第三章 结果与讨论. 20 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 第 II 页 3.1 纯相 Li4Ti5O12溶胶-凝胶法制备. 20 3.1.1 纯相 Li4Ti5O12制备溶胶-凝胶过程研究. 20 3.1.2 醋酸锂及凝胶先驱体热分解过程研究. 23 3.1.3 热处理
6、过程中影响晶体生长的因素. 25 3.1.4 热处理温度与时间对 Li4Ti5O12的结构与性能影响研究. 26 3.1.5 分段升温烧结制度对 Li4Ti5O12性能的影响. 33 3.1.6 短时分段烧结所得 Li4Ti5O12结构与性能比较. 35 3.1.7 小结. 37 3.2 溶胶-凝胶法制备 Li4Ti5O12C 材料. 38 3.2.1 溶胶-凝胶体系中加入蔗糖制备 Li4Ti5O12C 材料. 38 3.2.2 溶胶-凝胶体系中苯胺聚合制备 Li4Ti5O12C 材料. 44 3.2.3 碳掺杂改性实验烧结机理探讨. 49 3.2.4 小结. 52 3.3 空气中预烧结产物添加碳源制备碳包覆 Li4Ti5O12.
