尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂具有充放电平台位高,安全性能好,充放电过程体积无变化等一系列优点,成为新的锂离子电池负极材料。实验采用不同方法合成Li₄Ti₅O₁₂,从制备工艺、形貌改性、结构特征、电化学性能、反应机理等方面对尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂进行了深入的研究。采用溶胶凝胶法,以柠檬酸为配位剂,钛酸四丁酯,乙酸锂和碳酸锂为原料,于700⁹00℃保温不同时间合成Li₄Ti₅O₁₂粉体。研究表明,随着煅烧温度和保温时间的增加,纯度和比表面积也在逐渐增加。在900℃煅烧8 h得到纯相Li₄Ti₅O₁₂,其在0.1 C的充放电性能测试中,首次放电比容量为223 m Ah/g,经过50次循环后,放电比容量为217 m Ah/g,保持率为97.3%。采用溶胶凝胶法,以三乙醇胺为配位剂,钛酸四丁酯和乙酸锂为原料,于600⁹00℃保温不同时间合成Li₄Ti₅O₁₂。研究表明,随着煅烧温度的增加,纯度在增加,粒径也在逐渐变大。在900℃煅烧8 h得到纯相Li₄Ti₅O₁₂,其在0.1 C的首次的放电比容量为177 m Ah/g,循环50次后,容量保持率为84%。针对Li₄Ti₅O₁₂材料在大倍率充放电时容量衰减严重的问题,采用静电纺丝法,对Li₄Ti₅O₁₂进行形貌改性,考察了煅烧温度对Li₄Ti₅O₁₂结构及电化学性能的影响。研究表明,随着煅烧温度的增加,Li₄Ti₅O₁₂的纤维直径逐渐减小,在800℃和900℃制备的Li₄Ti₅O₁₂转变为链状纤维结构。在900℃制备的Li₄Ti₅O₁₂材料在0.1 C的首次放电比容量为207 m Ah/g,经过50次循环后,放电容量仍保持在179m Ah/g,循环性能优异。图44幅;表5个;参96篇。