随着社会的发展和科学技术的进步,新能源的发展已经逐渐成为了新常态,钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)离子电池作为新型化学能源的一种,其研究和发展一直为世界所瞩目。Li₄Ti₅O₁₂材料是一种尖晶石型结构晶体,具有“零应变”特性,且拥有平坦的高工作电位,凭借高安全性、长循环稳定性、高库伦效率、制备简单和价格低廉等优点,广泛应用于便携式电子产品、工业储能设备和电动汽车等相关领域。爆炸合成技术因反应快速性、高温和高压的特点,在合成新材料方面有着独特的优势,在合成Li₄Ti₅O₁₂材料的研究中拥有十分重要的意义。本文使用专用乳化炸药作为前驱体进行了爆炸合成Li₄Ti₅O₁₂材料的研究,主要包括不同质量分数硝酸锂（LiNO₃）的乳化炸药的配方设计、爆轰参数计算、性能测定、爆炸合成Li₄Ti₅O₁₂粉体和爆炸产物的表征。具体的研究工作和相关结论如下:（1）通过对前驱体的选择,确定了以乳化炸药作为爆炸合成Li₄Ti₅O₁₂的炸药载体。采用爆炸法合成Li₄Ti₅O₁₂材料,确定了以固相法和溶胶-凝胶为主的前驱体制备方式,介绍了两种前驱体制备法所需的源材料与制备工艺的控制条件。（2）通过对专用乳化炸药配方设计原则分析,建立了数学模型,根据实验情况和约束条件,获得了LiNO₃质量分数为10%、15%、20%和30%的4种专用乳化炸药配方。根据乳化炸药的制备条件,确定以水相温度为105°C、油相温度为95°C、乳化搅拌速率约为1500 r·min^–1和聚苯乙烯微球为敏化剂制备所需的乳化炸药。（3）通过理论计算和实验测试的方法对不同LiNO₃含量的专用乳化炸药的爆轰参数进行了计算和测定。结果显示,LiNO₃质量分数为10%、15%、20%和30%的专用乳化炸药的爆热分别是3395.24、3391.03、3386.30和3374.76 kJ·kg^–1,其爆温分别是2209、2228、2261和2320°C,随着LiNO₃含量的增加,爆热和爆速表现出下降趋势,而爆温则呈现出相反的趋势在逐渐升高。（4）首先按照数学模型所设计出的专用乳化炸药作为爆炸载体爆炸合成Li₄Ti₅O₁₂材料,其次以两种两种不同方式制备的前驱体与普通乳化炸药混合爆炸合成Li₄Ti₅O₁₂材料,研究了两类不同的乳化炸药对爆炸合成Li₄Ti₅O₁₂材料的颗粒和形貌粉影响。结果显示,以LiNO₃为乳化炸药基本组成成分之一,LiNO₃含量越高,其相应的乳化炸药爆炸合成的Li₄Ti₅O₁₂颗粒越规则,均一性越好,而且比通过前驱体和普通乳化炸药爆炸合成的Li₄Ti₅O₁₂颗粒形貌完整,分布均匀;除此之外,以溶胶-凝胶法制备的前驱体通过爆炸合成的Li₄Ti₅O₁₂颗粒和形貌要比以固相法制备的前驱体爆炸合成的Li₄Ti₅O₁₂颗粒和形貌要规则,分布要均匀。图[33]表[9]参[120]