石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料及其制备方法和应用，该方法包括：利用微波等离子体增强化学气相沉积技术在碳布上垂直生长石墨烯阵列；利用原子层沉积技术在所得的石墨烯阵列上生长TiO

Graphene array loaded lithium titanate / carbon nanotube composite array electrode material, preparation method and application thereof

The invention discloses a graphene array load of lithium titanate / carbon nanotube composite electrode material and preparation method and application thereof. The method includes: using microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique on carbon cloth on the vertical growth of the Shi Moxi array; TiO growth of graphene array by atomic layer deposition technology in the

【技术实现步骤摘要】
石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂离子电池电极材料
，具体涉及一种石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
目前，随着经济的不断发展，能源的不断消耗，环境问题的日益凸出，绿色能源已经成为人们关注的热点。电能因其储存方便，且对环境无污染，被认为是21世纪理想的能源之一。而锂离子电池作为电能的存储装置，具有能量密度高、循环寿命长以及环境友好等优点，并且已经得到了大规模的商业化。近年来，随着技术的发展，锂离子电池电极材料的研究越来越注重高倍率性能。然而，现在商业化的石墨负极因为低的离子与电子传输效率，并不能满足这个需求。因此，急需开发一种具有超快速充放电性能的锂离子电池负极材料。在锂离子电池负极材料中，钛酸锂作为一种零应变材料，具有极好的循环稳定性与高倍率性能，理论容量为175mAhg-1。另外，其具有1.55V的充放电平台，可以有效避免锂枝晶以及SEI膜(solidelectrolyteinterface，固体电解质界面膜)的形成，提高安全性能。钛酸锂的储锂过程是通过Li4Ti5O12与Li7Ti5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用微波等离子体增强化学气相沉积技术在碳布上垂直生长石墨烯阵列；(2)利用原子层沉积技术在步骤(1)所得的石墨烯阵列上生长TiO

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用微波等离子体增强化学气相沉积技术在碳布上垂直生长石墨烯阵列；(2)利用原子层沉积技术在步骤(1)所得的石墨烯阵列上生长TiO2，得到垂直石墨烯负载二氧化钛复合电极材料；(3)将氢氧化锂溶解在水中，形成溶液A；(4)将步骤(2)所得的垂直石墨烯负载二氧化钛复合电极材料置于溶液A中，进行水热反应，之后进行洗涤、干燥和煅烧，得到石墨烯阵列负载钛酸锂复合阵列电极；(5)利用化学气相沉积技术，以乙炔为碳源，在氢气与氩气的气氛下，在步骤(4)所得的石墨烯阵列负载钛酸锂复合阵列电极上生长碳纳米管，得到石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料。2.根据权利要求1所述的石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，利用微波等离子体增强化学气相沉积技术在碳布上垂直生长石墨烯阵列，具体条件为：反应气氛是甲烷和氢气，甲烷的流量为30-50sccm，氢气的流量为40-60sccm，反应温度与时间分别是400-500℃和1-3小时。3.根据权利要求1所述的石墨烯阵列负载钛酸锂/碳纳米管复合阵列电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，利用原子层沉积技术在步骤(1)所得的石墨烯阵列上生长TiO2，具体条件为：Ti源为四氯化钛，O源是水，反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏新辉，姚珠君，涂江平，王秀丽，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33