一种钛酸锂-二氧化钛复合多孔微球负极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及钛酸锂‑二氧化钛复合多孔微球负极材料的制备方法。本发明专利技术以有机钛源和常规锂源为前驱体，在混合表面活性剂的水热体系制备出具有特殊形貌的钛酸锂‑二氧化钛复合多孔微球负极材料。通过调节混合表面活性剂的摩尔比、水热合成条件以及焙烧条件，得到了由纳米颗粒组成的具有多级孔洞结构的钛酸锂‑二氧化钛复合微球负极材料，多级孔道结构赋予该材料更好的循环稳定性以及优异的高倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸锂-二氧化钛复合多孔微球负极材料的制备方法
本专利技术属于电池材料
，具体涉及一种钛酸锂-二氧化钛复合多孔微球负极材料的制备方法。
技术介绍
近年来，锂离子电池被认为是最具有发展潜力的动力电源之一，这就对包括电极材料在内的锂离子电池体系在循环寿命，安全性能，倍率性能和能量密度等方面提出了更高要求。然而，商业化的石墨基负极材料由于其二维的离子扩散通道使得锂离子的扩散系数较低，同时在充放电过程中，锂离子嵌入和脱出会引起石墨材料的膨胀与收缩，体积变化较大，长时间的使用会使得材料的晶体结构发生坍塌，进而因其电池容量降低，除此之外，由于石墨材料在脱嵌锂的过程中电位接近金属锂，导致锂容易在表面沉积形成锂枝晶，引起电池内部短路，带来巨大的安全隐患。相比之下，钛酸锂材料由于具有三维的运输通道，所以锂离子的扩散系数比石墨负极材料高一个数量级，可以实现快充快放，除此之外钛酸锂的尖晶石骨架结构在脱嵌锂的过程中几乎没有体积的膨胀和收缩，具有良好的稳定性，从而保证了钛酸锂材料超长的使用寿命，同时由于钛酸锂具有较高的嵌锂电位，在循环过程中不会产生锂枝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛酸锂-二氧化钛复合多孔微球负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)将有机钛源溶于溶剂中搅拌均匀，加入到混合阴离子-阳离子表面活性剂的溶液中，记为钛溶液，于此同时，将锂源溶于去离子水中搅拌均匀，记为锂溶液，随后将配制的锂溶液，在搅拌下逐滴加入到配制的钛溶液中形成混合溶液；/n(2)将得到的混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后，经冷却，倒出、烘干，即得到前驱体粉末；/n(3)将该前驱体粉末在空气或惰性气体中程序升温焙烧，即得到钛酸锂-二氧化钛复合多孔微球负极材料。/n

【技术特征摘要】
20190611 CN 20191050259681.一种钛酸锂-二氧化钛复合多孔微球负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将有机钛源溶于溶剂中搅拌均匀，加入到混合阴离子-阳离子表面活性剂的溶液中，记为钛溶液，于此同时，将锂源溶于去离子水中搅拌均匀，记为锂溶液，随后将配制的锂溶液，在搅拌下逐滴加入到配制的钛溶液中形成混合溶液；
(2)将得到的混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后，经冷却，倒出、烘干，即得到前驱体粉末；
(3)将该前驱体粉末在空气或惰性气体中程序升温焙烧，即得到钛酸锂-二氧化钛复合多孔微球负极材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机钛源包括钛酸四丁酯、钛酸异丙酯和醋酸钛中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述锂源包括氢氧化锂、氯化锂和硝酸锂中的任意一种或至少两种的组合。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所用阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和仲烷基磺酸钠中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所用阳离子表面活性剂可以是苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，李达，齐涛，曹磊，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11