低温水热法制备金红石TiO2介晶及其锂离子电池应用

"金红石TiO2介晶合成及其储锂性能研究，蓝通斌，张伟峰，本文通过一种简单的低温水热合成法，利用钛酸四丁酯作为钛源，在表面活性剂十六烷基苯磺酸的作用下，快速高效地合成出TiO2介晶。" 金红石TiO2是一种重要的氧化钛形式，通常用于多种应用，包括光催化、太阳能电池以及近年来备受关注的锂离子电池领域。本研究由蓝通斌和张伟峰等人进行，他们采用了一种创新的低温水热合成方法来制造金红石TiO2介晶。这种方法的特点在于其简单高效，能够在相对较低的温度下，通过钛酸四丁酯作为钛的前驱体，并借助十六烷基苯磺酸这一表面活性剂的辅助，生成结构规整的介晶。 介晶，也称为介晶结构或介观晶体，是指介于结晶和无定形之间的材料状态，具有部分有序和部分无序的结构特点。在TiO2的情况下，这种介晶结构是由超细的纳米棒单元规则排列形成的，这为锂离子的快速扩散提供了理想的通道，从而可能提升电池的电化学性能。 研究人员运用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等多种表征技术，对合成的金红石TiO2介晶进行了详细的物相和形貌分析。这些表征结果显示，所合成的材料具有独特的纳米棒组装结构，这对于提高锂离子电池的电化学性能至关重要。 将这种金红石TiO2介晶应用于锂离子电池的负极，其电化学性能表现优异。在高电流密度（5C）下，经过200次充放电循环，电池的比容量仍能保持在126.0mAh/g，显示出极大的可逆比容量、出色的循环稳定性和倍率性能。这些特性对于开发高性能的锂离子电池具有重要意义，特别是在电动汽车、便携式电子设备和储能系统等领域。 关键词：锂离子电池、TiO2、金红石、介晶、电化学性能 这篇论文属于"首发论文"，表明了这项研究的原创性和新颖性。作者之一魏明灯教授，作为通信联系人，他的研究领域包括染料敏化太阳电池、锂/钠离子电池、超级电容器以及纳米/多孔材料，这也反映了该研究团队在能源存储材料领域的专业深度。该工作不仅展示了新的合成方法，而且揭示了介晶结构对提升锂离子电池性能的潜力，对于推动相关领域的科技进步具有积极的贡献。