静电纺丝法制备空心钛酸锂材料

王瑜东^1,2，杨凯¹，张明杰¹，李建玲²，高飞¹，刘皓¹，耿萌萌¹

1. 中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室2. 北京科技大学冶金与生态工程学院

摘 要：为进一步提升钛酸锂材料的性能,本文在传统静电纺丝技术的基础上,将纺丝喷头改进成内外嵌套的同轴喷头,以两种溶液的形式进行同轴共纺,得到了具有空心结构的钛酸锂纤维丝.将其与传统静电纺丝法制备的实心结构钛酸锂纤维丝进行对比,结果表明:空心钛酸锂材料粒度均一、无团聚现象,材料具有明显的空心结构,结晶性能良好,比表面积是实心结构的1. 3倍.形貌结构的改善极大地提高了空心钛酸锂材料的电化学性能,表现为小倍率下二者的放电比容量接近理论比容量,但在20C倍率下空心结构的钛酸锂材料优于实心钛酸锂,仍可达到130 m A·h·g-1,循环200周后容量保持率仍达98%,具有良好的稳定性;循环伏安和交流阻抗曲线也表明:空心结构使得钛酸锂材料的极化程度减少,电化学反应阻抗降低,更有利于电化学反应的进行.

关键词：钛酸锂;静电纺丝;空心结构;储能;锂离子电池;