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一種核殼結構的LiTi2（PO4）3/C負極材料的制備混合方案
鑒于采用水溶液電解質，水系鋰離子電池具有高安全性、低成本和環境友好等優點，已表明是非常有應用場景的新一代儲能電池。然而，開發具有適宜電極電位和高穩定性水系鋰離子電池負極材料成為該類電池廣泛推廣應用的難點。
基于以上考慮，本研究采用了一種簡易的兩步法工藝（固相反應和聚多巴胺包覆）成功制備了一種高倍率性能、高穩定性的具有核殼結構的LiTi2(PO4)3/C負極材料。如（圖1）所示，首選將納米-TiO2、Li2CO3、NH4H2PO4前驅體粉體和~5%的葡萄糖（全方位行星球磨機+高純瑪瑙球磨罐+瑪瑙球）球磨混合（公轉轉速220轉/分，混合1.5h）均勻后經惰性氣氛下900℃煅燒12h（見圖一）,
形成~200nm結晶性良好的LiTi2(PO4)3晶體顆粒；然后，將制備好的LiTi2(PO4)3顆粒均勻分散在具有弱堿性的多巴胺（DA）溶液中，均勻攪拌24h，使多巴胺生成聚多巴胺，利用聚多巴胺(PDA)的粘附效應，不僅使一些LiTi2(PO4)3顆粒團聚在一起，而卻在團聚表面均勻包覆一層粘附層；最后，將聚多巴胺包覆后的LiTi2(PO4)3在惰性氣氛下800℃煅燒4h，得到表面包覆了一層均勻的碳層的LiTi2(PO4)3/C負極材料，如圖1b所示。該碳層不僅提高了其結構的穩定性。所以，LiTi2(PO4)3/C負極在1C下的放電比容量約為120mAh g-1,循環200次之后的容量保持率高達86%；并且隨充放電電流從0.5C增至10C，LiTi2(PO4)3/C負極的放電比容量僅衰減了17mAh g-1。以上數據充分表明，本研究所制備的LiTi2(PO4)3/C負極具有高倍率性能和高循環穩定性，有望作為負極材料推廣應用于新一代的水系鋰離子電池。
