【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种,属于电池材料
。
技术介绍
锂离子电池现在应用十分广泛,从民用设备电池到动力电池。组成电池的正极材料、隔膜和负极材料都是锂离子电池发展的关键。目前商品上用的锂离子电池负极材料为碳材料,如石墨、硬碳、软碳等。但是它存在很严重的缺陷,那就是碳典韦过于接近金属锂,在充放电过程中容易发生锂枝晶的析出,另外其脱嵌锂造成的体积变化较大,使其循环性能下降。相比之下,锐钛矿型二氧化钛的八面体结构使其充放电体积变化小,并且相对于锂的电压在1.7V,不容易形成锂金属支晶。以上性质使二氧化钛相比于商品化负极具有更好的安全性能。但是二氧化钛的导电性较差,严重影响其高倍率性能,制约了它的应用。目前常用的提高二氧化钛倍率性能的方法有材料纳米化,体相掺杂还有包覆导电相等方法。本专利提供了一种静电纺丝的方法制备碳纳米线与二氧化钛复合材料,既提高了材料的导电性能又可以减小材料颗粒尺寸。经专利检索,曾经有国内的一篇专利(CN102157732)使用钛酸纳米管与葡萄糖合成二氧化钛/碳复合纳米管。与本专利试验方法不同。另外两篇专利(CN101937985A,CN102683710A)分别使用石墨烯与碳纳米纤维与二氧化钛处理生成碳与二氧化钛复合材料,与本专利方法不同 。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种,其制备的锂离子电池负极材料尺寸均一,并且具有较高的比容量和循环性能,能够同时发挥出碳纳米纤维与二氧化钛作为锂离子电池负极材料的优势。本专利技术的技术方案是这样实现的:,其特征在于具体的制备步骤如下: (1)静电纺丝过程: 将一定质量的有机高分子 ...
【技术保护点】
二氧化钛复合碳纳米纤维锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于具体的制备步骤如下:(1) 静电纺丝过程:将一定质量的有机高分子聚合物与一定质量的溶剂相混合,在一定条件下充分搅拌溶解,之后在溶液中滴加一定质量的水解抑制剂,搅拌均匀后加入高分子钛源继续搅拌,最终得到静电纺丝混合溶液;将静电纺丝混合溶液进行静电纺丝,得到原丝;(2) 热处理步骤:在氧气或者空气气氛下,将静电纺丝原丝加热到某一温度,温度范围在250~450℃之间,保温30~120分钟后冷却,得到预处理材料;之后,在氩气或者氮气气氛下,将预处理材料再次加热到某一温度,该温度在500~650℃之间,保温4~8小时后冷却至室温,最后经过研磨即可得到二氧化钛复合碳纳米纤维材料。
【技术特征摘要】
1.二氧化钛复合碳纳米纤维锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于具体的制备步骤如下:(I)静电纺丝过程:将一定质量的有机高分子聚合物与一定质量的溶剂相混合,在一定条件下充分搅拌溶解,之后在溶液中滴加一定质量的水解抑制剂,搅拌均匀后加入高分子钛源继续搅拌,最终得到静电纺丝混合溶液;将静电纺丝混合溶液进行静电纺丝,得到原丝;(2)热处理步骤:在氧气或者空气气氛下,将静电纺丝原丝加热到某一温度,温度范围在25(T450°C之间,保温30-120分钟后冷却,得到预处理材料;之后,在氩气或者氮气气氛下,将预处理材料再次加热到某一温度,该温度在50(T65(TC之间,保温1~8小时后冷却至室温,最后经过研磨即...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈慧明,姜涛,张克金,崔新然,魏晓川,
申请(专利权)人:中国第一汽车股份有限公司,
类型:发明
国别省市:吉林;22
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