Li4Ti5O12(钛酸锂)锂离子电池负极材料研究评述
原电池的正极和负极材料有哪些
原电池的正极和负极材料有哪些电池是一种能够将化学能转换为电能的设备，广泛应用于我们的生活中。
而电池的正极和负极材料是电池运作的基础，下面我们将详细介绍原电池的正极和负极材料有哪些。
正极材料：正极材料是电池中的氧化剂，它的主要作用是接受电子并在电化学反应中发生氧化作用。
以下是几种常见的正极材料：1. 锂钴酸锂（LiCoO2）：这是一种常见且被广泛使用的正极材料，可用于锂离子电池中。
它具有较高的能量密度和循环寿命，因此在可穿戴设备、移动电话和电动车等领域得到了广泛应用。
2. 锂铁磷酸锂（LiFePO4）：与锂钴酸锂相比，锂铁磷酸锂具有更好的安全性和较长的寿命。
所以它常用于电动车、储能系统和无人机等领域。
3. 锂锰酸锂（LiMn2O4）：锂锰酸锂是一种较为廉价的正极材料，但能量密度较低。
由于其价格低廉和相对较高的安全性，它在一些特定的应用领域仍然有着广泛的应用。
负极材料：负极材料是电池中的还原剂，其主要作用是供给电子，并在电化学反应中发生还原作用。
以下是几种常见的负极材料：1. 石墨：石墨是一种常见的负极材料，广泛应用于锂离子电池中。
其具有良好的导电性和稳定性，能够储存和释放锂离子。
2. 硅：硅负极材料近年来备受关注，因为它具有高储能密度。
然而，硅负极材料在长时间使用过程中会发生体积膨胀，导致电池损坏。
3. 锂钛酸锂（Li4Ti5O12）：锂钛酸锂具有出色的循环寿命和快速充电性能。
因此，它常用于电动车和储能系统等需要高功率输出和长寿命的应用。
总结：电池的正极和负极材料对电池性能有着重要的影响。
选用合适的材料可以提高电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
不同应用领域对电池性能有着不同的要求，因此对正极和负极材料的研究和开发仍然具有重要意义。
Zr4+掺杂Li4Ti5O12负极材料的电化学性能研究
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｚ ｉ ｒ ｃ ｏ ｎ ｉ ｕ ｍ ｄ ｏ ｐｅ ｄ Ｌｉ ４ Ｔｉ ５ Ｏ１ ２
ＹＩ Ｎ Ｙａ ｈ － ｈ ｏ ｎ ｇ ， ， ＤＩ ＮＧ Ｘｉ ａ ｎ — ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ， ， ＣＡＯ Ｚｈ ａ ｏ — ｘ ｉ ａ ， ， ＸＵ Ｚ ｅ — ｈ ｕ ｉ ， ＹＡＮＧ Ｓ ｈ ｕ — ｔ ｉ ｎ ｇ 。
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锂离子超容和钛酸锂
锂离子超容和钛酸锂锂离子超级电容器（LIC）和钛酸锂电池（LTO）都是目前最受关注的新兴能源存储技术。
它们在能量存储、电动汽车、可再生能源等领域有着广泛的应用前景。
本文将从材料特性、性能表现、应用领域以及发展前景等方面对锂离子超级电容器和钛酸锂电池进行生动、全面、有指导意义的介绍。
首先，让我们来了解锂离子超级电容器的材料特性。
锂离子超级电容器的正极和负极材料分别为活性碳和锂金属，同时使用盐溶液作为电解介质，这种设计使得锂离子超级电容器在循环寿命、倍率性能、能量密度等方面表现出色。
而钛酸锂电池则采用Li4Ti5O12作为负极材料，具有优异的安全性和循环寿命。
在性能表现方面，锂离子超级电容器和钛酸锂电池都有其独特之处。
锂离子超级电容器具有高比电容和高功率密度，可以实现快速充放电和高效能量转换。
而钛酸锂电池则具有高功率特性和优异的低温性能，能够在极端环境下稳定工作。
因此，锂离子超级电容器和钛酸锂电池在不同应用场景中都能发挥其特有优势。
接下来，让我们来探讨锂离子超级电容器和钛酸锂电池的应用领域。
锂离子超级电容器可以应用于电动汽车、智能电网、储能系统等领域。
它们可以实现快速充电和高能量密度，为电动汽车提供更长的续航里程和更短的充电时间。
钛酸锂电池则适用于高功率需求较大的电子产品、电动工具等场景。
其卓越的循环寿命和低温性能使得钛酸锂电池成为许多特殊环境下的理想选择。
最后，让我们展望锂离子超级电容器和钛酸锂电池的发展前景。
随着清洁能源的需求不断增长，人们对于高效能量存储技术的需求也在不断提升。
锂离子超级电容器和钛酸锂电池作为新兴技术，具有突出的特点和潜力。
随着科学研究和工程应用的不断深入，这两种技术有望进一步提升性能，降低成本，推动其在能源存储领域的广泛应用。
综上所述，锂离子超级电容器和钛酸锂电池作为能源存储技术的代表，各自具有独特的材料特性、性能表现、应用领域和发展前景。
理解和掌握这些关键信息对于我们在能源领域做出明智的决策具有重要意义。
Li4Ti5O12C材料在高功率锂离子电池中的性能
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｈｉｇｈ－ｒａｔｅ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｗｉｔｈ ｌｏｎｇ ｃｙｃｌｅ ｌｉｆｅ ａｎｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｒｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｎｄ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ． Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２／Ｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｐｏｗｄｅｒ Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ． Ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２／Ｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｓｐｉｎｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｉｓ １ μｍ． Ｔｈｅ １８６５０ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｗｉｔｈ Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２／Ｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｓ ａｎｏｄｅ ａｎｄ ＬｉＦｅＰＯ４ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｓ ｃａｔｈｏｄｅ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ． Ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｉｓ １．８ Ｖ． Ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒｇｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ ａｔ １ Ｃ， ５ Ｃ， １０ Ｃ ａｎｄ １２．５ Ｃ ｒａｔｅ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｉｓ ９８－１０８ Ｗｈ／Ｌ ａｎｄ ｗｅｉｇｈｔ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｉｓ ４４．３－４８．４ Ｗｈ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｅｘｈｉｂｉｔ ｇｏｏｄ ｃｙｃｌｅ ｌｉｆｅ ａｎｄ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｎｄ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ； Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２； ｈｉｇｈ－ｒａｔｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ； ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 交通运输是温室气体的主要来源之一，为了减少温室气 体的排放和克服越来越严峻的化石能源紧缺，最有效的方法 之一就是使用电动汽车和混合电动汽车 。 锂离子电池已经表 现出能满足电动汽车和混合型电动车需求的潜力 。 然而， 目
全固态锂电池负极材料及其主要作用
全固态锂电池负极材料及其主要作用全固态锂电池是一种新型的锂离子电池技术，以固态材料取代传统液体电解质。
其中，负极材料在全固态锂电池中起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的全固态锂电池负极材料及其主要作用。
一、锂金属锂金属是全固态锂电池中最常见的负极材料之一。
它有很高的比容量和充放电效率，能够提供更高的电池能量密度和长循环寿命。
然而，锂金属的安全性问题限制了其在商业化应用中的使用。
由于锂金属的极化效应和表面电位的变化，会导致锂枝晶的生长，进而引发电池短路、过热、甚至爆炸等问题。
因此，在实际应用中，需要通过添加表面保护层等措施来解决这一问题。
二、锂钛氧化物（Li4Ti5O12）锂钛氧化物是全固态锂电池中常用的负极材料之一。
与锂金属相比，锂钛氧化物具有更高的安全性和稳定性。
它在锂离子的嵌入/脱嵌过程中不会发生化学反应，因此不会导致枝晶生长和电池短路等问题。
锂钛氧化物的长循环寿命使其成为高能量密度和高功率密度的全固态锂电池的理想负极材料。
三、锂硅合金（Li-Si）锂硅合金是一种具有较高理论比容量的全固态锂电池负极材料。
由于硅具有很高的锂嵌入容量，锂硅合金能够提供更高的能量密度。
然而，硅在锂离子嵌入和脱嵌过程中容易发生体积膨胀和收缩，这导致了负极材料的破裂和严重容量衰减。
因此，需要开发新的纳米结构和包覆技术来解决这个问题。
四、碳材料碳材料是全固态锂电池中常见的负极材料之一。
它具有良好的化学稳定性和导电性能，能够提供稳定的循环性能。
碳材料中的石墨是最常用的负极材料，具有较高的比容量和循环寿命。
此外，碳纳米管、石墨烯等新型碳材料也被广泛研究，它们具有更高的导电性和更大的比表面积，能够提供更高的能量密度和功率密度。
总之，全固态锂电池负极材料的选择对电池的性能和安全性有着重要的影响。
锂金属、锂钛氧化物、锂硅合金和碳材料都是常见的负极材料，它们分别具有不同的特点和优势。
通过进一步的研究和开发，全固态锂电池负极材料的性能和循环寿命将得到进一步的提升，从而促进全固态锂电池的商业化应用。
【精品文章】一文认识锂电池负极材料钛酸锂
一文认识锂电池负极材料钛酸锂
目前，在国家大力倡导开发新能源及其相关产业的大环境下，钛酸锂以其优异的安全性、超长循环性能、快速充放电和超宽的高/低温性能，成为新型锂离子电池的负极材料研究热点，其应用前景也不断拓展。
一、钛酸锂概述
钛酸锂（Li4Ti5O12）是一种由金属锂和低电位过渡金属钛的复合氧化物，属于AB2X4系列，可被描述成尖晶石固溶体。
Li4Ti5O12最大的特点就是其“零应变性”。
钛酸锂粉体及其SEM图片
所谓“零应变性”是指其晶体在嵌入或脱出锂离子时晶格常数和体积变化都很小，小于1%。
在充放电循环中，这种“零应变性”能够避免由于电极材料的来回伸缩而导致结构的破坏，从而提高电极的循环性能和使用寿命，减少循环带来的比容量衰减，具有非常好的耐过充、过放特征。
钛酸锂作为锂电池负极材料的优缺点：
二、钛酸锂制备方法
目前，钛酸锂制备方法主要有固相反应法、溶胶-凝胶法及水热离子交换合成法等。
选择不同的制备方法会导致钛酸锂粉体不同的晶体形貌，从而影响其电化学性能。
所以合成方法的选择与钛酸锂电池的电化学性能之间有着密切的联系。
三、钛酸锂改性方法
钛酸锂作为锂电池负极材料存在本征电子导电能力偏低的缺点，影响了负极在放电状态时的导电率。
通过表面包覆或掺杂等方法能提高电极的表。
钛酸锂体系锂离子电池综述
钛酸锂体系锂离子电池综述罗军;田刚领;张柳丽;李娟;牛哲荟【摘要】Lithium titanate (Li4Ti5O12) is the zero strain material, and is the best choice of anode materials for its high rate and excellent cycle performance. Lithium titanate li-ion batteries with different cathode materials were analyzed, which provided reference for further research and application.%钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种零应变材料,是高倍率、长寿命锂离子电池负极材料的首选.分析了几种不同钛酸锂体系锂离子电池国内外研究现状及应用前景,为钛酸锂体系锂离子电池研发及应用提供了参考.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2019(043)004【总页数】3页(P693-695)【关键词】锂离子电池;钛酸锂电池;电化学性能【作者】罗军;田刚领;张柳丽;李娟;牛哲荟【作者单位】平高集团有限公司,河南平顶山 467001;平高集团有限公司,河南平顶山 467001;平高集团有限公司,河南平顶山 467001;平高集团有限公司,河南平顶山 467001;平高集团有限公司,河南平顶山 467001【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池具有电压高、比容量大、循环寿命长、自放电率小等诸多优点[1]，在便携式电子产品、电动交通工具、大型动力电源以及储能领域具有广泛的应用。
目前商业化的锂离子电池主要以石墨化碳材料为负极，资源丰富、性能优异的石墨作为负极在锂离子电池产业中有着举足轻重的地位。
但石墨负极电池在循环过程中会发生结构破坏，还会因锂析出造成不可逆容量损失，难以满足高倍率长寿命的要求，为了克服这些缺点，钛酸锂(Li4Ti5O12)负极材料的研究逐渐成为热点。
尖晶石型Li4Ti5O12负极材料的研究进展
硅酸盐学报・ 548 ・2012年尖晶石型Li4Ti5O12负极材料的研究进展倪海芳，范丽珍(北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083)摘要：锂离子电池以其高功率和高能量密度等优点而被认为是电动汽车和其他便携式电器的最有前途的动力能源。
提高电化学性能及其安全性是锂离子电池面临的主要挑战。
尖晶石型钛酸锂因具有良好的结构稳定性、安全性以及高倍率充放电性能，成为锂离子动力电池负极材料的研究热点。
综述了国内外钛酸锂负极材料的最新研究进展，包括：合成方法，掺杂、表面改性，重点阐述了碳材料表面改性及其应用，展望了钛酸锂作为混合动力电池负极材料的发展趋势。
关键词：锂离子电池；尖晶石型钛酸锂；负极材料中图分类号：TM911 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2012)04–0548–网络出版时间：DOI：网络出版地址：Developments on Spinel Li4Ti5O12 as Anode MaterialNI Haifang，F AN Lizhen(School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China) Abstract: Lithium-ion batteries with the high power and high energy density are one of the promising power sources for electric ve-hicles and other portable electric devices. The main challenges are to improve the safety and electrochemical performance of lithium ion batteries. The spinel Li4Ti5O12 has become a hot topic as a novel anode material of power lithium-ion battery due to its reliability and safety in the case of overcharge and quick charging performance. This paper reviews the developments of Li4Ti5O12, which in-clude the synthesized method, doping, surface modification. The surface modification of carbon materials and its application is also presented. In addition, the future developments on the hybrid electrical vehicles are proposed.Key words: lithium-ion battery; spinel lithium titanate; anode material锂离子电池以其开路电压高、循环寿命长、能量密度高及自放电率小等优点被认为是便携式电器和电动汽车的理想动力能源。
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姓名：张广川学号：201020181034 班级：sj1054Li4Ti5O12（钛酸锂）锂离子电池负极材料研究评述张广川(河北工业大学材料科学与工程学院，天津 300130）摘要：介绍了锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的优点、晶体结构、嵌锂机理和电化学特性。
对Li4Ti5O12的固相法、sol-gel法以及其他各种制备方法进行了讨论，结合动力电池的关键性能，如安全性能、循环性能、倍率性能以及低温性能，详细介绍了Li4Ti5O12作为锂离子动力电池负极材料在这几个方面的研究现状，并结合自制LiCoO2/ Li4Ti5O12系列电池就上述关键性能进行了研究。
并对其的应用前景进行了展望。
关键词：锂离子电池；负极材料；Li4Ti5O12；倍率性能；低温性能Research progress in Li4Ti5O12as anode material for Li-ion battery Chris Zhang(Materials department of science and engineering，hebei university of technology，tianjin 300130)Abstract：The research status of advantage,crystal structure,mechanism of lithium inserting and electrochemical properties of lithium titanate (Li4Ti5O12) as anode material for Li-ion battery are reviewed. And solid-state method,sol-gel method,as well as various other preparation methods for Li4Ti5O12 are discussed.And,the advance of Li4Ti5O12 used as the anode material for lithium ion power batteries was reviewed in terms of safety, cycleability, rate capability and low temperature performance. Furthermore, the investigations of LiCoO2/ Li4Ti5O12 batteries series in our labs were also discussed in detail.Key words： Li-ion battery； anode material；Li4Ti5O12；rate capability； low temperature performance1 引言随着全球资源的日益短缺，人们开始开发新型能源代替传统能源。
数据报道，全球动力工具(汽车、摩托车、飞机等交通工具)日消耗石油量占消耗总量的35%，并且仍有逐步上升趋势。
这使得人们越来越期望开发新型的动力能源来代替传统石油动力。
锂离子电池作为20世纪90年代新兴的一种储能设备，以其工作电压高、能量密度大、环境污染小等优点，成为目前新能源领域的研究热点。
安全可靠的锂离子电池已经成为笔记本电脑、移动电话等高科技设备的首选能源，并且逐步应用在动力交通工具上。
丰田、大众等汽车公司都已推出以锂离子电池和石油为动力的油电混合动力车，也有一些公司生产以 LiFe-PO4为正极材料的锂离子动力电池，并且在电动自行车、电动旅游车等领域取得了一定范围应用。
但是作为锂离子动力电池的负极材料，传统碳材料依旧不能很好的满足动力电池的安全需求。
这是由于碳电极的电极电位很接近金属锂的电位(0.1Vvs. Li/Li+)，导致电池在过充电时，碳电极表面可能形成锂枝晶，进而引起枝晶刺破隔膜造成电池短路或枝晶折断造成锂的损耗，使得电池的安全性能和循环寿命大大下降。
因此探索新的负极材料成为了必然趋势。
1999年以后，人们对 Li4Ti5O12作为锂离子电池的负极材料表现出浓厚的兴趣。
Li4Ti5O12以其较高的电极电位(1.55Vvs.Li/Li+)、稳定的循环性能、资源丰富等优点成为锂离子动力电池负极材料的有力竞争者[1]。
因此，锂离子动力电池成为目前国内外研究的热点，与铅酸动力电池和氢镍动力电池相比，锂离子动力电池具有更多的优点，例如工作电压高、体积小、质量轻、能量密度高、循环性能好、使用寿命长、工作温度范围宽、无记忆效应以及无污染。
就应用前景和性能提高潜力方面，锂离子动力电池综合性能最优，是未来电动汽车动力电池发展的方向。
而锂离子动力电池它具有的使用特点为[2]：(1)高能量和高功率；(2)高能量密度；(3)高倍率状态下的循环使用；(4)工作温度范围宽；(5)使用寿命长；(6)安全可靠。
2 结构及嵌锂特性Li4Ti5O12为白色粉末，不导电，在空气中能够稳定存在。
晶体结构与尖晶石 LiMn2O4相似，属于Fd3m空间点群，晶胞参数a为0.836 nm。
其中O2构成 FCC 的点阵，位于32e的位置，3个Li+位于8a的四面体间隙中，Ti4+和剩余的 Li+位于16d的八面体间隙中，其结构式也可写成[Li]8a[L i1/3Ti5/3]16d[O4]32e。
1molL i4Ti5O12最多可以嵌入1molLi+，理论比容量为 175mAh/g，实际比容量为150～160mAh/g。
当 Li+嵌入时，嵌入的Li+和四面体8a位置的 Li+移到16c位置，Li4Ti5O12还原成岩石结构的[Li2]16c[Li1/3Ti5/3]16d[O4]32e，颜色变成淡蓝色。
反应后，晶胞参数增加到0.837 nm，材料体积变化很小，被称为“零应变”(Zero-strain)电极材料[3]。
Li4Ti5O12相对于金属锂电极的电极电位为1.55 V，且拥有十分平坦的充放电平台，平台容量占整体容量的 85%以上。
充放电截止时，电位迅速变化，可作为充放电截止的指示，防止电池过充放电。
在25℃下，Li4Ti5O12的化学扩散系数为2×10－8cm2/s，比碳负极材料大一个数量级，高的扩散系数使得其可以用在快速、多次循环脉冲电流的设备中使用。
Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料，在充放电时，锂离子的嵌入和脱嵌对材料的结构几乎没有影响，材料的这种性质具有重要意义，使其成为最有发展和应用前景的动力锂离子电池负极材料之一。
3 Li4Ti5O12的制备方法Li4Ti5O12的制备方法较多，除常采用的固相法和溶胶凝胶法外，近年来利用熔盐燃烧、喷雾、水/溶剂热等方法制备 Li4Ti5O12也有报道。
3.1 固相法固相法一般先将 LiOH·H2O 或 Li2CO3和 TiO2等前驱体通过球磨或在有机溶剂(或水)中混合均匀，然后在空气氛围中高温750℃以上)烧结。
Li2CO3或者 LiOH·H2O 要过量引入以补偿高温反应时 Li2O 挥发损失。
Abe等［4］将 Li2CO3和粒径为150nm的锐钛矿TiO2按化学计量比混后，在950℃下热处理，得到平均粒径600nm，相纯度81%—88%的 Li4Ti5O12。
通过减小TiO2的粒径可以得到粒度较小且相纯度更高的 Li4Ti5O12。
Prosini［25将LiOH 和TiO2球磨混匀后，在800℃下热处理36h，制得Li4Ti5O12。
在C/24倍率下充放电，首次放电比容量为160mAh/g，100次循环后，比容量保持在150mAh/g。
3.2 溶胶凝胶法（sol-gel法）sol-gel法的工艺原理为:钛、锂有机物溶解或水解，形成分子水平的均匀混合物或化合物，最后锻烧得纳米晶体产物。
己经报道的sol-gel体系有：钛酸四丁酯/醋酸锂/柠檬酸/冰醋/正丁醇/乙醇/丙酮/硝酸/乙二醇甲醚、四氯化钛/盐酸/氢氧化锂/C3H4(OH(CO2H)3)/氨水、硝酸锂/钛酸四丁酯/柠檬酸/乙醇/冰醋酸、四氯化钛/煤油/司班/氨水、碳酸锂/Ti(OC4H9)4/乙醇/柠檬酸、无水乙醇/乙酰丙酮/氨水/Bu4NBr/丙酮/金属锂、氨水/钛酸四丁酯/乙二醇/氢氧化锂、钛酸四丁酯/辛醇/氰化甲烷/氢氧化锂等。
sol-gel 法有以下优点：(1)均匀性好；(2)纯度高；(3)热处理温度降低、时间缩短；(4)可制备纳米粉体和薄膜；(5)化学计量比可精确控制其主要缺点：有机化合物成本较高，产量低，挥发出大量的有机物气体。
Kavan等以酸锂、钛酸四丁酯、二氧化钛为原料，采用sol-gel法和水热合成法制备了纳米Li4Ti5O12晶体薄膜，比表面积达到53-183m2/g，250℃充放电测试显示了很好的循环特性。
高剑等[5]以TiCl4为原料，水解制备出 Ti4+溶液，通过“外凝胶”法制备出球形前驱体，与 Li2CO3按化学计量比混合均匀，再通过一定的热处理后制备了锂离子电池负极材料球形Li4Ti5O12。
结果发现：经过800℃热处理16h后得到的产品粒子呈球形、流动性好、粒径分布均匀、结晶度好；产品具有较高的振实密度，达到1.8g/cm3；并且还表现出较好的电化学性能，在1-3V充放电，其首次放电比容量最高达160.70mAh/g，经过20次充放电循环后，其放电比容量仍有150.20mAh/g。
研究表明，该方法是一种适合制备高密度、高活性 Li4Ti5O12材料的工艺方法。
Kanamura 等[6]用 sol-gel 法把钛酸四异丙酯溶于180mL辛醇和0.3g羟丙基纤维素中，40℃搅拌15 min，再加入150mL乙腈搅拌30min，再加入7.2mL LiOH溶液，搅拌控制r(Li︰Ti) =1︰1，制备了球形Li4Ti5O12。
结果表明：球形 Li4Ti5O12粒径在0.45μm，具有很好的充放电循环稳定性，首次放电比容量在160.00 mAh/g。
3.3熔盐合成法熔盐合成法主要采用具有低熔点的碱金属盐类(例如:氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及氢氧化物等)作为反应介质，反应物在液相中能实现原子尺度的混合而且反应物在熔融液相介质中比在固相介质中具有更快的扩散速度。
这两种效应能使合成反应在较低的温度下以较短的时间完成，同时合成产物各组分配比确、成分均匀，可形成纯度较高的反应产物［7—8］。
Cheng等用LiCl做熔盐，750℃、12h煅烧后生成了纳米级Li4Ti5O12，材料初始放电比容量为161mAh/g，循环性能稳定。
Wang等采用LiOH-LiNO3复合熔盐合成锂离子电池负极材料尖晶石结构 Li4Ti5O12，以电流密度 15mA/g 进行恒流充放电测试，其首次放电比容量为164.4mAh/g，循环15周后放电比容量为156.7mAh/g，容量保持率为95.3%。