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目前商业化的锂离子电池负极材料广泛采用石墨,但石墨电极的不可逆容量损失较大,而且存在安全隐患等问题。尖晶石型Li4Ti5O12作为新的锂离子电池负极材料,具有在充放电时晶体结构几乎不发生变化的特点,因而被称为“零应变”材料。与石墨电极相比,Li4Ti5O12具有优良的循环性能和平稳的放电电压平台等优点,其安全性和使用寿命都大大提高。本文采用固相合成法对尖晶石型Li4Ti5O12负极材料的掺杂改性和电化学性能进行了详细研究。目的旨在通过掺杂Mg、Al和包覆Cu来改善Li4Ti5O12的电化学性能,考察了不同掺杂元素和不同掺杂比例对Li4Ti5O12负极材料的性能影响,并对它们的最佳掺杂工艺进行了探讨。实验中采用XRD表征了Li4Ti5O12材料的结构特征,采用激光粒度分析仪对产物进行了粒度分析。此外,还用充放电性能曲线和循环次数考察了产物的电化学性能。实验结果表明,固相反应合成的Li4Ti5O12在700-900℃煅烧,并处理15-24h时可以提高产物的倍率性能,但如果处理时间过长或煅烧温度太高,则易导致颗粒团聚,从而降低产物的电化学性能。对于掺杂镁离子而言,产物的倍率性能比较优越,Li4-xMgxTi5O12 （x=0.1）具有良好的电化学性能和粒度分布,在0.5C, 1C, 5C, 10C倍率下放电时,首次放电比容量依次为175.8,151.5,140.3,121.3mAh/g。结果表明掺杂镁的Li4Ti5O12,其高倍率性能得到了改善。在0.1C的倍率下放电时,Li4-xAlxTi5O12,（x = 0.05,0.1,0.2,0.3）的首次放电容量分别为135.5mAh/g,138.8mAh/g,141.2mAh/g和150.6mAh/g。掺杂Al的Li4Ti5O12,其容量并没有得到改善,但是在一定程度上增加了循环稳定性。对于Li4Ti5O12/CuO,在0.5C、1C、5C和10C倍率下放电时,放电比容量依次为228.7、173.3、159.8、144.3 mAh/g。铜添加剂极大地改善了纯钛酸锂的电化学性能和循环稳定性。