作為鋰離子電池新型負極材料之壹，尖晶石相鈦酸鋰（Li₄Ti₅O₁₂）在鋰離子嵌入和脫嵌過程中，晶格常數變化不到1%，晶體結構能夠保持高度穩定性，被稱為“零應變”電極材料，能夠避免充放電循環中由於電極材料的體積變化而導致的結構破壞，從而極大提高了電極的循環性能和使用壽命。
 

鈦酸鋰具有尖晶石結構，可提供鋰離子快速運動的三維通道，鋰離子的擴散系數比常規的碳材料大壹個數量級；此外，鈦酸鋰具有更高的電位（比金屬鋰的電位高1.55V），表面不易生成半透膜（SEI膜）和鋰枝晶；因此，相對於廣泛使用的碳負極材料來說，鈦酸鋰負極材料可實現更快的充放電速度及承受更大的充電電流。據悉用鈦酸鋰做電極材料的電動公交，最快可以在6-10分鐘充滿電。

鈦酸鋰雖然具有壹系列優異特性，但本身的導電性能很差，大電流放電易產生較大極化，因此業內通常采用摻雜的方式，如用Mg²⁺等2價金屬取代Li⁺離子以提高其導電能力。

圖1為某摻Mg鈦酸鋰樣品的衍射譜圖及物相鑒定結果，並標出了各衍射峰的衍射指數。衍射譜圖中峰形尖銳，說明結晶良好。物相鑒定顯示為純相的尖晶石結構，沒有明顯的雜質相衍射峰，這表明樣品中Mg摻雜以固溶體的形式存在。

值得註意的是（220）峰有壹定的強度。純相的鈦酸鋰晶胞內，（220）晶面只有Li⁺離子存在，由於Li⁺離子原子散射因子很小，對X射線衍射不敏感，可以簡單認為Li對於X射線衍射是近乎透明的存在，因此壹般情況不會觀測到（220）衍射峰。而這裏能夠觀察到明顯的（220）衍射峰，說明是摻雜的Mg²⁺取代了部分Li而致。換言之，從XRD的譜圖可以推測微觀上Mg原子的排列情況。

使用MAUD軟件對上述數據進行Rietveld精修，依次調整標度因子、背景函數、晶格常數、峰形參數、原子坐標、溫度因子等參數，使得計算譜與實測譜基本重合。圖2給出了摻鎂鈦酸鋰材料的全譜擬合結果。可以看出，整體擬合較好，誤差線較為平直。

精修完成後，從MAUD軟件可以直接讀出晶粒尺寸為93nm。有研究表明，鈦酸鋰晶粒尺寸與快速充放電性能亦密切相關，晶粒越細小，鋰離子嵌入反應路徑短，越有利於大電流充放電。類似的步驟可以用於鈦酸鋰電極材料的研發和質量控制工作。

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