【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学领域，涉及一种锂离子电池负极材料的制备，具体涉及一种具有高振实密度与高倍率的碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法。
技术介绍
1、目前，锂离子电池负极材料所采用的各种碳材料，存在一定程度的体积膨胀、安全隐患、循环寿命短的问题，无法满足未来电池长寿命、高稳定性、安全环保的要求，因此，开发一种高比容量，大倍率，高循环性能和高安全性能的动力型电池材料，成为科研工作者的研究重点。
2、与商业化的锂离子电池负极碳材料相比，尖晶石结构的钛酸锂li4ti5o12具有立方结构与“零应变”性能，良好的动力学性能与稳定性；较高的对锂电位，同电解液反应的活性较小；具有快速充电的动力学特性；无sei膜生成，具有良好的热稳定性与安全特性等优点。但是钛酸锂本身具有较低的电导率(约为10-9s/cm)，在充放电过程中明显增加电池内阻以及传质阻力，产生较大的极化，降低了高倍率充放电性能。同时，钛酸锂较低的振实密度，降低了钛酸锂电池极片的加工难度。碳气凝胶由于具有好的导电性能，我们通过原位合成碳气凝胶，制备得到高容量、倍率性能优异的碳气凝胶复合的钛酸锂材料。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在的不足之处，提供一种碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：
4、1)制备半成品钛酸锂；
5、2)将间对甲酚、甲
6、3)将所述湿中间物浸入聚醚溶液中进行水置换，经干燥得到干中间物；
7、4)将所述干中间物在惰性气氛下碳化，得到碳化料；
8、5)将所述碳化料在co2气氛下活化，即得所述碳气凝胶复合钛酸锂电池材料。
9、可选地，所述半成品钛酸锂的制备方法具体包括：
10、1)提供前驱体钛源与锂源；
11、2)混合钛源与锂源，用纯净水作为溶剂进行湿法研磨，使得固含量为15～40％，待湿法研磨后进行喷雾干燥；
12、3)在空气气氛下，将喷雾干燥得到的物料在温度为700～900℃下进行烧结3～18h得到半成品钛酸锂。
13、进一步地，所述前驱体中，锂与钛的摩尔比为0.8～0.86：1；且，
14、所述锂源至少为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、磷酸锂、氟化锂中的一种，所述钛源为粒径10～200nm的锐钛矿型二氧化钛。
15、可选地，所述间对甲酚和甲醛的摩尔比为1：(1～3)，所述碱催化剂为naoh，所述碱催化剂与间对甲酚的摩尔比为1：(100～300)。
16、进一步地，所述湿法混合中，碳气凝胶与半成品钛酸锂的重量比为1:10～200，溶剂为纯净水。
17、进一步地，所述步骤2)中的培养具体为：先在25～35℃下培养1天，然后在45～55℃下培养1天，最后在85～95℃下培养3天。
18、可选地，所述聚醚溶液的质量浓度为0.5～2％；所述聚醚溶液包括聚醚和溶剂；其中，
19、所述聚醚为烯丙醇聚氧烷基醚；所述聚醚溶液与湿中间物的质量比为(1～5)：1。
20、可选地，所述水置换的温度为10～30℃，所述水置换的时间为5～10小时。
21、可选地，所述碳化温度为600～1100℃，所述碳化的保温时间为100～150min，所述惰性气体的进气速率为0.8～1m3/h。
22、可选地，所述活化的温度为900～1000℃，所述活化的保温时间为100～120min，所述co2的进气速率为0.8～1m3/h。
23、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供的一种碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，具有如下优异效果：
24、1、本专利技术碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法克服了传统制备方法的缺陷，因此能够制备获得高容量、倍率性能优异的钛酸锂材料；
25、2、采用本专利技术制备方法获得的碳气凝胶复合钛酸锂材料具有高振实密度，大大降低了钛酸锂电池材料的加工难度，适用于大规模生产和应用。
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1.一种碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述半成品钛酸锂的制备方法具体包括：
3.根据权利要求2所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体中，锂与钛的摩尔比为0.8～0.86：1；且，
4.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述间对甲酚和甲醛的摩尔比为1：(1～3)，所述碱催化剂为NaOH，所述碱催化剂与间对甲酚的摩尔比为1：(100～300)。
5.根据权利要求4所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述湿法混合中，碳气凝胶与半成品钛酸锂的重量比为1:10～200，溶剂为纯净水。
6.根据权利要求1或4所述的碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的培养具体为：先在25～35℃下培养1天，然后在45～55℃下培养1天，最后在85～95℃下培养3天。
7.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂材
8.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述水置换的温度为10～30℃，所述水置换的时间为5～10小时。
9.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述碳化温度为600～1100℃，所述碳化的保温时间为100～150min，所述惰性气体的进气速率为0.8～1m3/h。
10.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述活化的温度为900～1000℃，所述活化的保温时间为100～120min，所述CO2的进气速率为0.8～1m3/h。
...【技术特征摘要】
1.一种碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述半成品钛酸锂的制备方法具体包括：
3.根据权利要求2所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体中，锂与钛的摩尔比为0.8～0.86：1；且，
4.根据权利要求1所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述间对甲酚和甲醛的摩尔比为1：(1～3)，所述碱催化剂为naoh，所述碱催化剂与间对甲酚的摩尔比为1：(100～300)。
5.根据权利要求4所述的碳气凝胶复合钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述湿法混合中，碳气凝胶与半成品钛酸锂的重量比为1:10～200，溶剂为纯净水。
6.根据权利要求1或4所述的碳气凝胶复合钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步...
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