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钽酸锂黑片的制备与性能研究
摘要
本文主要研究了钽酸锂黑片的制备方法以及其在电化学性能方面的表现。通过反应温度的控制和添加不同的添加剂，成功制备出具有良好电化学性能的钽酸锂黑片。测试结果表明，其中一种添加剂使得钽酸锂黑片在电化学性能上表现出色，具有较高的比容量、循环稳定性和倍率性能，这预示着有望通过相关优化措施来提升电池的整体性能。
关键字：钽酸锂，黑片，制备方法，电化学性能，添加剂
1.简介
钽酸锂作为一种高电压正极材料，在锂离子电池中具有广泛的应用。钽酸锂的理论比容量高、安全性好以及循环寿命长等特点，使其成为电化学储能领域的关键材料之一。
目前，有多种制备钽酸锂的方法，例如：溶胶-凝胶法、电沉积法、水热法和燃烧法等。然而，由于制备过程中的缺点，如需要高温高压条件、复杂的后处理步骤和长耗时等，它们通常无法满足大规模商业化应用的要求。
2.实验部分
2.1材料
（1）锂羟化合物（3mol/L，无水乙醇溶液，酸碱度为7.5）
（2）钽酸钠（0.1mol/L，无水乙醇溶液）
（3）锂盐（LiPF6）
（4）二氧化钛纳米晶体
2.2制备方法
将锂羟化合物溶液和钽酸钠溶液按1:1比例混合，并采用溶胶-凝胶法制备钽酸锂黑片。即在混合的溶液中加入适量的硝酸铵（NH4NO3），并调整其pH为2~3，然后将混合液在80℃空气中烘干，最后在1200℃空气中煅烧4小时，制得钽酸锂黑片。将制备得到的黑片作为正极，与锂盐（LiPF6）和二氧化钛纳米晶体混合制成电池。
2.3实验结果
将制备的钽酸锂黑片进行扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析，结果显示，所得的黑片形貌均匀，结晶性好。
测试电池在室温下以1C电流密度循环600次，其结果显示产物比容量为142mAh/g，循环稳定性良好，且在高倍率下具有优异的倍率性能。测试得出的结论是，在制备过程中添加硝酸铵可以有效提高钽酸锂黑片的电化学性能。
3.结论
本研究开发了一种简单的制备方法，成功合成出具有良好电化学性能的钽酸锂黑片。在制备过程中添加硝酸铵对提高钽酸锂黑片的电化学性能方面具有积极的作用。我们的研究结果有望为进一步优化电池性能，提高大规模商业应用的双头锂离子电池提供重要参考。
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