mg+掺杂钛酸锂陶瓷靶材的烧结与制备-毕业论文

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1、Mg2+掺杂钛酸锂陶瓷靶材的烧结与制备【摘要】：锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一，其主要依靠的是锂离子在正负极之间的移动来完成工作，锂离子在两个正负电极之间往返嵌入和脱嵌。钛酸锂负极材料则是一种“零应变”的嵌入式材料具有可多次充电，充放电稳定安全的优势。随着微机电系统的发展，具有体积小、能量密度高特点的全固态薄膜锂离子电池受到了科学家的重视。为了提高负极薄膜的电性能，参考文献以及结合实验室实际情况，对负极靶材的主要原料钛酸锂进行镁离子的掺杂，从而研究不同镁离子掺杂比例以及烧结温度对钛酸锂靶材的性能影响。本文采用固相法制备钛酸锂的靶材，将不同剂

2、量的氢氧化镁加入到钛酸锂当中，并且加入一定量的聚乙二醇作为成型剂进行充分混合得到混合粉末，压制成型后进行烧结。然后在不同的烧结温度下得到掺杂过的钛酸锂靶材，由此可以通过对负极靶材在失重、收缩、致密度、抗弯强度、XRD图谱以及形貌分析上进行性能检测分析，通过对实验结果分析可以得出，钛酸锂靶材在掺杂5%镁离子的时候，在950℃的时候得到了比较理想的致密度和抗弯强度。掺杂量为10%的在980℃得到了比较理想的致密度和抗弯强度。然而考虑到实际生产中成本以及环境要求中，在氢氧化镁掺入百分比为5%在950℃下烧结所制得的靶材综合性能效果相比10%在其他条件下

3、更符合实际工业生产要求，致密度达到93.564%，抗弯强度为74.857MPa。【关键词】：烧结；钛酸锂；负极材料；粉末冶金Lithiumionbatteryisoneofthemostwidelyusedbatteries,whichmainlyrelyonthelithiumiontomovebetweenthepositiveandnegativepolestocompletethework.Theanodematerialoflithiumtitanateisakindof"zerostrain"embeddedmaterialthath

4、asmanyadvantagessuchasmultiplecharging,stablecharginganddischarging.WiththedevelopmentofMEMS,allsolidstatethinfilmlithiumionbatterieshavebeenpaidmoreattentionbyscientists.Inordertoimprovetheelectricalpropertiesofanodefilms,theprojectreferencesandcombinedwiththeactualsituation

5、ofthelaboratory,themainrawmaterialofthelithiumtitanateanodematerialofmagnesiumiondoping,andtheeffectsofmagnesiumiondopingratioandsinteringtemperatureaffectstheperformanceofthelithiumtitanatematerial.Inthispaper,thetargetpreparationoflithiumtitanatebythesolidstatemethod,thedif

6、ferentdosesofmagnesiumhydroxideaddedtolithiumtitanate,andaddingacertainamountofpolyethyleneglycolasformingagentformixingtoobtainmixedpowder,sinteringafterpressing.Andthengetthetargetoflithiumtitanatedopedatdifferentsinteringtemperaturestodetermineanoptimalpreparingconditionby

7、testingandanalyzingthepropertiesofpowderandtargets.Throughtheanalysisoftheexperimentresultscanbeobtainedwhenthetargetinlithiumtitanatedopedwith5%magnesiumions,inwhen950℃obtainedthequiteidealdensityandbendingstrength.Theidealdensityandbendingstrengthwereobtainedat980℃withdopin

8、gcontentof10%.However,consideringtheactualproductioncostandenvironme