一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，本发明专利技术利用原子层沉积技术，以钛源和水蒸气为前体原料，Ar为载体和净化气体，在100～180℃条件下，经过150～300个沉积周期后，于石墨表面形成TiO2薄膜，得到石墨/TiO2，将石墨/TiO2、锂源和蒸馏水混合均匀，在150～200℃下水热反应5～15h，离心，清洗，烘干，得到所述钛酸锂包覆石墨复合材料，本发明专利技术制备方法能耗低，原料简便易取，操作简单，易于实现，不仅能够保护石墨负极不被破坏，还有利于提高界面的锂离子转移速率，从而提高其大倍率充放电性能和循环稳定性，具有较好的应用前景。

A preparation method of lithium ion battery anode material based on lithium titanate coated graphite composite

The invention provides a preparation method of lithium ion battery anode material based on lithium titanate coated graphite composite material. The method uses atomic layer deposition technology, takes titanium source and water vapor as precursor material, Ar as carrier and purifying gas, and forms a titanium dioxide film on the surface of graphite after 150-300 deposition cycles at 100-180 degrees C. Graphite/titanium dioxide is obtained, and graphite/titanium dioxide and purifying gas are prepared. The lithium source and distilled water mix evenly, react hydrothermally at 150-200 C for 5-15 h, centrifuge, clean and dry, and obtain the lithium titanate coated graphite composite material. The preparation method of the present invention has the advantages of low energy consumption, simple raw materials, simple operation and easy realization, which can not only protect the graphite negative pole from being destroyed, but also help to improve the lithium ion transfer rate of the interface, thereby increasing its greatly. Rate charge-discharge performance and cycle stability have good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池材料
，尤其是一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法。
技术介绍
目前，商业锂离子电池大多采用石墨等碳系材料用作负极，其具有储量丰富、成本低、电极电势低(0.01～0.2V)、导电性高(约1.6×107Sm-1)、理论容量高(约372mAhg-1)以及循环稳定等优点；但是石墨自身存在的不可逆容量损失、安全性能以及循环性能差等缺陷，均影响了锂离子电池的性能提高，因此，寻找合适的负极材料是目前锂离子电池领域的研究方向之一。钛酸锂负极材料具有良好的电化学性能和安全性能，符合锂离子动力电池向高功率、高倍率发展的方向，因此具有良好的应用前景。但是钛酸锂本身也有一些性能缺陷，影响其商业应用，主要表现在：1、理论比容量较低；2、电子电导率不够理想，需要改善；3、高温性能较差等。为了改善其性能，研究人员进行了大量的工作，公开号为CN101944590A的中国专利提供了一种碳包覆钛酸锂的制备方法，通过长链型脂肪羧酸与钛酸锂表面配位，在非氧化性气体的保护下形成均匀的碳包覆层，提高了钛酸锂材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、将石墨置于原子层沉积设备的样品槽中，以钛源和水蒸气作为前体原料，Ar作为载体，在100～180℃条件下，沉积150～300个周期，于石墨表面反应形成一层厚度为30～65nm的TiO2薄膜，得到石墨/TiO2；S2)、将石墨/TiO2分散馏水中搅拌5‑15min，然后加入一定量的锂源混合均匀，在150～200℃下水热反应5～15h，然后离心，清洗，烘干，得到钛酸锂包覆石墨复合材料(G‑LTO)。

【技术特征摘要】
1.一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、将石墨置于原子层沉积设备的样品槽中，以钛源和水蒸气作为前体原料，Ar作为载体，在100～180℃条件下，沉积150～300个周期，于石墨表面反应形成一层厚度为30～65nm的TiO2薄膜，得到石墨/TiO2；S2)、将石墨/TiO2分散馏水中搅拌5-15min，然后加入一定量的锂源混合均匀，在150～200℃下水热反应5～15h，然后离心，清洗，烘干，得到钛酸锂包覆石墨复合材料(G-LTO)。2.根据权利要求1所述的一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1)中，加入的石墨的质量份数为2-5份，Ar的流速为200sccm。3.根据权利要求1所述的一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1)中，使用的原子层沉积设备型号为ALD-SC6-PE。4.根据权利要求1所述的一种基于钛酸锂包覆石墨复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢锡洪，周丽君，郑惠民，安昫，
申请(专利权)人：中山市华舜科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44