Fabrication of Li4Ti5O12@CN Composite With Enhanced Rate Properties
Fabrication of Li4Ti5O12@CN Composite With Enhanced Rate Properties
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具有增强倍率性能的Li4Ti5O12@CN复合材料的制备
DOI：
10.3389/fchem.2019.00432
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发表时间：
2019-06
影响因子：
5.5
通讯作者：
Shibiao Zhou
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hui Xiao;Xiaobing Huang;Yurong Ren;Xiang Ding;Shibiao Zhou
首次以叶酸为碳氮前驱体，以乙醇为溶剂，通过球磨纳米TiO2、Li2CO3和叶酸，然后在氩气保护下热处理制备了Li4Ti5O12@CN复合材料。采用XRD、SEM、TEM、XPS、充放电测试和电化学阻抗谱等方法研究了N掺杂对碳涂层结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明，与纯Li4Ti5O12相比，N掺杂碳包覆Li4Ti5O12复合材料具有上级的高倍率性能。它在0.5和10 C下分别具有174和165 mAh g−1的高放电容量。此外，在10 ℃下200次循环后获得96.2%的初始比容量。其优异的性能可能归因于N掺杂碳层提供了有效的电子传导网络和纳米尺寸减少了锂离子的扩散路径。
Folic acid is first time applied as a carbon-nitrogen precursor to fabricate Li4Ti5O12@CN composites via ball milling Nano-TiO2, Li2CO3 and folic acid with ethanol as solvent, and then followed by heating treatment in argon. XRD, SEM, TEM, XPS, charge-discharge test and EIS are used to evaluate the influence of N-doped carbon coating on its structure, morphologies and electrochemical property. It is demonstrated that the N-doped carbon coated Li4Ti5O12 composite exhibits superior high-rate performance compared with pure Li4Ti5O12. It possesses a high discharge capacity of 174, 165 mAh g−1 at 0.5 and 10 C, respectively. Additionally, an initial specific capacity of 96.2% is obtained after 200 cycles at 10 C. The remarkable performance might be put down to the N-doped carbon layer providing efficiently electron conductive network and nanosized decreasing lithium ion diffusion path.
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