晶化温度对H-TiO2纳米管阵列微观结构及电化学储锂性能的影响

• 作者: 刘家琴 吴玉程 张琪 戴梦嘉 李天赐 李靖巍 许俊
• 来源期刊: 材料热处理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 晶化温度 TiO2纳米管阵列 氢化 微观结构 储锂性能
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 其他
• 页码范围: 140-147
• 页数: 8页
• 分类号: TB383|TM911
• 语种: 中文
• DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0066

摘要

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列薄膜(TNTAs),在不同热处理温度下对其进行晶化处理,然后采用电化学氢化法对TNTAs实施氢化改性,获得导电性显著提高的H-TNTAs.利用场发射扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、显微共焦激光拉曼光谱研究了晶化温度对TNTAs和H-TNTAs微观结构的影响,利用电池测试系统,探究晶化温度对TNTAs和H-TNTAs作为锂电负极的电化学性能影响.结果表明:当晶化温度从400℃升高至700℃时,非晶TiO2逐渐晶化为锐钛矿相,在600℃时发生锐钛矿向晶红石相转变,700℃时管状结构发生破坏;随着晶化温度的升高,TNTAs电极的比容量不断降低;氢化改性后H-TNTAs的比容量和倍率特性均有提升,但是不同晶化温度的H-TNTAs比容量和倍率特性提升幅度不一,主要是由于氢化时引入的Ti3在不同晶体结构TiO2中浓度和稳定性不同,其中晶化温度为500℃时,单一锐钛矿相、结晶良好的H-TNTAs-500的电化学性能最优,比容量和倍率特性提升最为显著.