碳包覆负极材料及其制备方法和电池技术

本发明专利技术涉及一种碳包覆负极材料及其制备方法和电池，制备方法包括以下步骤：将二氧化钛、碳源、磷酸、含金属元素的盐、锂源和水混合得到悬浊液，将所述悬浊液进行固液分离收集固体得到前驱体，干燥、研磨后升温至300℃3300℃条件下加热1小时33小时，然后在氮气氛围中升温至700℃3700℃条件下加热3小时36小时，得到所述碳包覆负极材料。本发明专利技术的制备方法思路简单、方法可行，通过掺杂氮和磷原子既可以提高材料的本征电子电导率和Li

Carbon-coated anode materials, preparation methods and batteries

【技术实现步骤摘要】
碳包覆负极材料及其制备方法和电池
本专利技术涉及能源材料
，特别是涉及一种碳包覆负极材料及其制备方法和电池。
技术介绍
锂离子二次电池从便携式设备到电动汽车领域的先后应用，带给人类极大便利和丰富物质生活的同时，也对其安全性和能量密度提出了更高要求。当前电池中所使用的碳质材料因其工作电压仅有0.1V，一方面易导致电解质被还原，从而在负极表面形成较厚的SEI膜，进而限制了Li+的传输，另一方面随着放电倍率增大，易形成锂枝晶，从而带来严重的安全问题。立方尖晶石型Li2MTi3O8(其中M选自Mg、Co、Ni、Mn)，以其P4332空间群的典型结构，从而被认为是碳质材料的新型阳极替换材料，且研究显示此类材料具有较好的循环稳定性。如Li2MnTi3O8的放电电压平台在0.5V左右，可以有效的抑制锂枝晶的生长，进而提高其安全性能。但是它也具有一定的劣势，一方面Li2MnTi3O8的理论容量为240mAh/g虽高于钛酸锂，但是与石墨相比理论容量仍需要提高，从而达到高能量密度电芯对负极材料的需求，另一方面，它的电子电导率和高倍率性能亦不好，从而限制了其商业化广泛应用。专利技术内容基于此，有必要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳包覆负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二氧化钛、碳源、磷酸和水混合并超声分散1小时～3小时，搅拌4小时～8小时，然后加入碳酸锂和含金属元素的盐，再超声分散1小时～3小时，搅拌4～8小时得到悬浊液，将所述悬浊液进行固液分离收集固体得到前驱体，干燥、研磨后升温至300℃～800℃条件下加热1小时～3小时，然后在氮气分压为气体总压的60％以上的气氛中升温至700℃～700℃条件下加热3小时～6小时，得到所述碳包覆负极材料；其中，所述金属元素为Mg、Co、Mn和Ni中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种碳包覆负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二氧化钛、碳源、磷酸和水混合并超声分散1小时～3小时，搅拌4小时～8小时，然后加入碳酸锂和含金属元素的盐，再超声分散1小时～3小时，搅拌4～8小时得到悬浊液，将所述悬浊液进行固液分离收集固体得到前驱体，干燥、研磨后升温至300℃～800℃条件下加热1小时～3小时，然后在氮气分压为气体总压的60％以上的气氛中升温至700℃～700℃条件下加热3小时～6小时，得到所述碳包覆负极材料；其中，所述金属元素为Mg、Co、Mn和Ni中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛的质量份数为1.5～4.5，所述碳源的质量份数为0.5～1.5，所述磷酸的质量份数为0.1～0.5，所述锂源的质量份数为0.5～1.5，所述含金属元素的盐的质量份数为1.5～4.5。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦蒙，李东剑，王星星，李小兵，
申请(专利权)人：桑顿新能源科技长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43