Ti掺杂Fe3O4@C锂离子电池负极的制备及性能研究

杨旺春; 韦乾坤; 陈俊; 甘伟江; 李家丞; 焦国豪

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2026.01.014

陶瓷学报 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (1) : 129 -138. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2026.01.014

Ti掺杂Fe₃O₄@C锂离子电池负极的制备及性能研究

杨旺春, 韦乾坤, 陈俊, 甘伟江, 李家丞, 焦国豪

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摘要

Fe₃O₄因具备高理论比容量、原料丰富且成本低廉而成为潜在的锂离子负极材料，但是其存在循环稳定性差和倍率性能低等问题。本文采用水热和高温退火的两步法对Fe₃O₄进行Ti掺杂和原位碳包覆，并成功制备了Fe₃O₄-Ti@C负极材料。结果表明，Ti⁴⁺离子掺杂和原位碳包覆协同提高了Fe₃O₄的锂离子扩散速率、电导率及循环稳定性。在0.2 A·g^-1和5.0 A·g^-1电流密度下，Fe₃O₄-Ti@C的可逆比容量分别为1065.1 mAh·g^-1和668.9 mAh·g^-1，且分别为Fe₃O₄材料的4.1倍和22.3倍。此外，Fe₃O₄-Ti@C在0.2 A·g^-1电流密度下循环200次后的容量保持率为98.7%(1080.8 mAh·g^-1)。以上研究表明，Fe₃O₄-Ti@C作为锂离子电池负极材料的应用潜力。