板钛矿相TiO2介晶的合成及其储锂性能的研究

TiO₂具有低成本、安全性好和储锂体积变化小等优点，引起科学家们广泛的研究兴趣。但是，受TiO₂本身固有的低导电性和离子扩散系数所限制，传统的TiO₂作为电极材料表现出不尽人意的储锂性能，特别是在大倍率充放电下比容量较低，比容量衰减幅度大。因此，开发和设计性能优异的新型TiO₂电极材料仍是一项极具挑战性和意义重大的工作。介晶结构材料作为一类新的超结构固体材料，由纳米晶构筑单元以结晶学有序的方式自组装而成。理论上，组成介晶的纳米晶单元在堆积过程中会形成丰富的孔道结构，使材料具有较大的比表面和孔体积，有利于电解液的渗透和离子的传输，对电化学性能的提升具有很大的帮助。

福州大学魏明灯（点击查看介绍）课题组以无定型钛酸盐为前驱体，通过简单的水热法，首次合成板钛矿相TiO₂介晶。研究发现，板钛矿相TiO₂介晶是由尺寸约10纳米的粒子单元以结晶学有序方式自组装而成。作为锂电池负极材料，展现出良好的电化学性能（图1）。

图1 板钛矿相二氧化钛介晶的合成示意图及循环性能图。

这一成果近期发表在Chemical Communications 上，文章的第一作者是福州大学博士研究生张伟峰。

该论文作者为：Weifeng Zhang, Deli Shen, Zhenwei Liu, Nae-Lih Wu and Mingdeng Wei

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Brookite TiO₂ mesocrystals with enhanced lithium-ion intercalation properties

Chem. Commun., 2018, 54, 11491-11494, DOI: 10.1039/C8CC06920D

导师介绍

魏明灯

http://www.x-mol.com/university/faculty/9546