一种制备硫‑氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料的方法技术
A method for preparing sulfur n-codoped carbon coated nano anthoid lithium titanate composite anode materials
The present invention relates to the technical field of lithium ion battery manufacture, in particular to a method for preparing sulfur n-codoped carbon coated nano anthoid lithium titanate composite anode materials: polyvinylpyrrolidone, tetrabutyl titanate and lithium hydroxide monohydrate dispersed in organic solvent by hydrolysis and calcination after adding thiourea, and polyacrylamide in the high temperature plasma treatment, get sulfur and nitrogen Co doped carbon coated nano anthoid lithium titanate composite anode material. The preparation rate of the electrode material and the specific capacity under the high rate condition are improved.
【技术实现步骤摘要】
一种制备硫-氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料的方法
本专利技术涉及锂离子电池制造
，特别是一种制备硫-氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料的方法。
技术介绍
尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12)作为一种新型的锂离子电池负极材料具有明显的优势：零应变，循环性能优异；较高的氧化还原电位(1.5VvsLi)，不与常用电解液发生反应，安全性好；环境友好，容易制备，成本低等。尽管Li4Ti5O12具有很多的优点，但它也存在一个突出的问题：电导率低，导致其高倍率性能差，若应用于动力车、大型储能电池等领域会受到极大的限制。可见，提高Li4Ti5O倍率性能是Li4Ti5O12负极材料应用的关键问题之一。目前，国内外研究组常用的解决途径主要有：①通过表面包覆导电碳材料，构成复合电极来提高材料电子导电性；②对钛酸锂进行离子掺杂，改善主骨架的稳定性来制造空隙，拓展离子扩散通道并弱化主骨架与迁移离子间的作用力，从而帮助Li+迁移；此外，适当离子掺杂可降低钛酸锂的能带隙，提高活性材料的本征电子电导率；③合成纳米粒径的钛酸锂，缩短Li+迁移路径和增大电极活性材料与电解液的接...
【技术保护点】
一种制备硫‑氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料的方法，其特征在于：所述方法的具体操作为，(1)将聚乙烯吡咯烷酮、钛酸正丁酯和一水合氢氧化锂分散于有机溶剂中，并进行加热反应；(2)将步骤(1)反应后的悬浮液过滤，滤饼用有机溶剂充分洗涤，干燥后得钛酸锂前驱体；(3)将步骤(2)中得到的钛酸锂前驱体于高温下等离子体处理，得到纳米花状钛酸锂；(4)将硫脲、聚丙烯酰胺和步骤(3)中得到的纳米花状钛酸锂分散于蒸馏水中，蒸干溶剂并真空干燥，得到硫‑氮共掺杂碳包覆钛酸锂前驱体；(5)将步骤(4)中得到的硫‑氮共掺杂碳包覆钛酸锂前驱体于高温下等离子体处理，得到硫‑氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料。
【技术特征摘要】
1.一种制备硫-氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料的方法，其特征在于：所述方法的具体操作为，(1)将聚乙烯吡咯烷酮、钛酸正丁酯和一水合氢氧化锂分散于有机溶剂中，并进行加热反应；(2)将步骤(1)反应后的悬浮液过滤，滤饼用有机溶剂充分洗涤，干燥后得钛酸锂前驱体；(3)将步骤(2)中得到的钛酸锂前驱体于高温下等离子体处理，得到纳米花状钛酸锂；(4)将硫脲、聚丙烯酰胺和步骤(3)中得到的纳米花状钛酸锂分散于蒸馏水中，蒸干溶剂并真空干燥，得到硫-氮共掺杂碳包覆钛酸锂前驱体；(5)将步骤(4)中得到的硫-氮共掺杂碳包覆钛酸锂前驱体于高温下等离子体处理，得到硫-氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料。2.如权利要求1所述的制备硫-氮共掺杂碳包覆纳米花状钛酸锂复合负极材料的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的加热反应为，在150～1...
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