一种制备纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料的方法。该方法直接将氧化石墨、钛源、锂源球磨混合，使得钛源和锂源插入氧化石墨层间，并在层间官能团作用下原位形成纳米钛酸锂前体颗粒，同时扩大层间距以减弱层间相互作用力，然后利用球磨剥离氧化石墨，最后通过高温烧结得到纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料。该方法以氧化石墨干粉而非氧化石墨烯悬浮液为原料，避免了氧化石墨烯悬浮液一致性较差和浓度低的缺点，同时属于固相制备过程，重复性好，具有潜在工业化应用价值。该方法所合成的纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合材料高倍率性能优异，100C倍率下仍具有近100mAh g

【技术实现步骤摘要】
一种制备纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料的方法
本专利技术涉及一种制备纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料的方法，属于材料领域，用于高功率型锂离子电池方面。
技术介绍
锂离子电池具有高能量密度、良好的循环寿命等特点，是目前最常用的二次化学储能电源。近年来，电动汽车、智能电网、移动电子设备等领域的快速发展，对锂离子电池功率密度要求越来越高。但是，目前商用锂离子电池的石墨负极在高倍率下容易形成锂枝晶，存在严重的安全隐患。同时，由于锂离子扩散系数低，石墨负极的高倍率性能较差，进而导致锂离子电池的高功率性能恶化不能满足实际需求。这表明为了满足新一代高功率锂离子电池的性能需求，需要寻找其他高功率性能优良的负极材料以代替石墨负极。在众多负极材料中，尖晶石钛酸锂具有较高的锂离子扩散系数、优异的循环稳定性、表面不易出现金属锂沉积等特点，是一种理想的高功率型负极材料。为增强钛酸锂的高功率特性，通常的思路是碳包覆提高电子电导率或者合成纳米尺寸颗粒增强动力学特性。近年来，石墨烯及其相关材料的研究工作证实，氧化石墨烯片层表面存在丰富的含氧官能团，可以原位沉积尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料的方法，其特征在于该方法步骤如下：/n(1)以300～8000目的天然鳞片石墨为原料，通过Hummers法或改进的Hummers法制备得到氧化石墨干粉；/n(2)将钛源溶解在有机溶剂和乙酸的混合体系中并搅拌均匀，得到溶胶A；其中钛源与有机溶剂的质量比是1∶0.25～9，混合体系中有机溶剂和乙酸的体积比是1∶0.03～0.1；/n(3)将锂源加入溶胶A中并混合均匀得到分散液B；其中锂和钛的摩尔比为1∶0.8～0.9；/n(4)将氧化石墨干粉加入分散液B中，然后在200rpm～800rpm的转速下球磨5～10小时，得到纳米钛酸锂前驱体插层氧化石墨的悬浮...

【技术特征摘要】
1.一种制备纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料的方法，其特征在于该方法步骤如下：
(1)以300～8000目的天然鳞片石墨为原料，通过Hummers法或改进的Hummers法制备得到氧化石墨干粉；
(2)将钛源溶解在有机溶剂和乙酸的混合体系中并搅拌均匀，得到溶胶A；其中钛源与有机溶剂的质量比是1∶0.25～9，混合体系中有机溶剂和乙酸的体积比是1∶0.03～0.1；
(3)将锂源加入溶胶A中并混合均匀得到分散液B；其中锂和钛的摩尔比为1∶0.8～0.9；
(4)将氧化石墨干粉加入分散液B中，然后在200rpm～800rpm的转速下球磨5～10小时，得到纳米钛酸锂前驱体插层氧化石墨的悬浮液浆料；...

【专利技术属性】
技术研发人员：向宇，赵鹏程，曹高萍，张文峰，张浩，金朝庆，邱景义，明海，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11