一种钛酸锂负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于储能研究领域，特别涉及一种钛酸锂负极材料，包括核结构和壳结构，所述壳结构均匀包覆于所述核结构表面，所述核结构颗粒直径为D1，所述壳结构厚度为h1，所述壳结构中含有石墨烯，所述石墨烯为多孔石墨烯，所述石墨烯片层厚度h2≤100nm；所述多孔石墨烯片层上的孔结构分布于所述石墨烯片层平面上；所述孔结构直径D2,两孔之间连续部分的宽度为d1，d1≤π*D1。从而制备得到电化学性能优良的钛酸锂负极材料。

A lithium titanate anode material and its preparation method

The invention belongs to the field of energy storage, in particular relates to a lithium titanate anode material, including nuclear structure and shell structure, evenly coated on the surface of the structure of nuclear shell structure, the core structure of the particle diameter is D1, the shell thickness is H1, the shell structure containing graphene. The porous graphene graphene. The graphene layer thickness of H2 is less than or equal to 100nm; the pore structure of porous graphite sheets on the distribution of the graphite plane; the pore diameter of D2, the two hole width between the continuous part is D1, D1 = Pi *D1. Thus, the lithium titanate anode material with excellent electrochemical performance was prepared.

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸锂负极材料及其制备方法
本专利技术属于储能材料
，特别涉及一种钛酸锂负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池以其快速充放电、低温性能好、比能量大、自放电率小、体积小、重量轻等优势，自其诞生以来，便给储能领域带来了革命性的变化，被广泛应用于各种便携式电子设备和电动汽车中。然而随着人们生活水平的提高，更高的用户体验对锂离子电池提出了更高的要求：更加快速的充放电(比如5C甚至10C)、更广阔的温度范围(比如零下三十摄氏度)内使用等；为了解决上述问题必须寻找新的性能更加优异的电极材料。目前商业化的锂离子电池负极材料主要为石墨，但因其充放电速度慢(一般充放电速度在1C以内)，且低温性能较差(使用温度一般在-10℃以上)，已不能满足用户的迫切需求；因此，更高充放电速度、更宽温度范围内使用的负极材料的开发迫在眉睫。作为锂离子电池负极材料，钛酸锂一直备受关注：其充放电速度可以在10C以上，且-30℃时仍然能够发挥出较为理想的容量，因此是新一代快充负极材料的最优选择之一。但是由于钛酸锂材料颗粒本身导电性能差、组装成电池后电池的内阻较大，且在充放电过程中，容易产生气体从而影响电池的使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸锂负极材料，包括核结构和壳结构，所述壳结构均匀包覆于所述核结构的表面，其特征在于，所述核结构的颗粒直径为D1，所述壳结构的厚度为h1，所述壳结构中含有石墨烯，所述石墨烯为多孔石墨烯，所述石墨烯的片层厚度h2≤100nm；所述多孔石墨烯的片层上的孔结构分布于所述石墨烯的片层平面上；所述孔结构的直径为D2,两孔之间连续部分的宽度为d1，d1≤π*D1。

【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂负极材料，包括核结构和壳结构，所述壳结构均匀包覆于所述核结构的表面，其特征在于，所述核结构的颗粒直径为D1，所述壳结构的厚度为h1，所述壳结构中含有石墨烯，所述石墨烯为多孔石墨烯，所述石墨烯的片层厚度h2≤100nm；所述多孔石墨烯的片层上的孔结构分布于所述石墨烯的片层平面上；所述孔结构的直径为D2,两孔之间连续部分的宽度为d1，d1≤π*D1。2.一种权利要求1所述的钛酸锂负极材料，其特征在于，所述核结构为一次颗粒结构、二次颗粒结构或者多次颗粒结构，所述核结构中包含钛酸锂组分。3.一种权利要求1所述的钛酸锂负极材料，其特征在于，所述多孔石墨烯的两孔之间连续部分的宽度为d1≤2πD1/3。4.一种权利要求1所述的钛酸锂负极材料，其特征在于，所述壳结构中还包含有包覆层或/和单体原位聚合得到的聚合物碳化组分。5.一种权利要求4所述的钛酸锂负极材料，其特征在于，所述包覆层为传统包覆层原料炭化得到；所述传统包覆层原料为酚醛树脂、密胺树脂、过氯乙烯、沥青、聚乙烯、硬脂酸、PVC、聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米氧化铜、纳米氧化镁、纳米氧化钛、纳米氧化铝、纳米石墨、石墨片中的至少一种；所述单体包括丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-丙烯酰吗啉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、正丙烯酸己酯、2-丙烯酸环己酯、丙烯酸十二酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛方会，杨玉洁，
申请(专利权)人：广东烛光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44