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本论文采用钛酸锂(Li4Ti5O12)为负极材料,锰酸锂（Li Mn2O4）为正极材料,在正、负极材料上进行活性炭掺杂、石墨烯复合、炭包覆等改性方式提高电池的功率密度和改善其倍率性能。通过对复合材料组成的电池电化学性能测试,研究活性炭掺杂等改性措施对钛酸锂电池体系倍率性能和循环寿命的影响,揭示复合电池体系中存在电化学储能机制与双电层吸附储能的协同效应,并研制高功率、长寿命钛酸锂储能器件。掺杂活性炭对LTO-2钛酸锂样品放电容量影响最大,掺杂后放电容量从60.6m Ah/g下降到43m Ah/g,下降29.1%;软包电池倍率性能测试数据对比表明,LTO-1、LTO-2、LTO-2S三种样品掺杂后倍率特性均有一定程度降低,倍率性能未见改善。活性炭掺杂制备负极材料结果表明TO-2S+5%AC为负极的样品和LTO-B为负极的样品倍率性能最好,在5C倍率下放电容量为0.5C放电容量的59.8%。分别采用LTO-2S、LTO-B为负极,以M200正极材料的软包电池性能结果可得出:前者活性炭质量比为5%时样品放电比容量最高,为56.42m Ah/g;后者M200掺杂活性炭质量比为10%时的样品放电比容量最高,为43.58 m Ah/g。在充分分散的情况下,活性炭掺杂正极、活性炭掺杂负极相应地对放电容量一定程度降低,而对倍率性能有一定程度提升。在同等条件下,相对于LTO/LMO锂离子电池体系,（LTO+AC/LMO+AC）电池体系其循环性能和倍率性能都有显著改善。活性炭掺杂比例在5%时,其整体性能最优,软包样品放电容量为56.42m Ah/g,0.5C5C放电容量衰减分别为19.9%、40.6%、75.4%;制备的方型电池单体,最高容量达到了39Ah,功率密度达到1.5k W/kg,2C倍率下循环4600次后循环容量保持率>95%。