一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109004196A(43)申请公布日2018.12.14(21)申请号201810818004.9(22)申请日2018.07.24(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人谭毅薛冰王凯李清琳孙健铭(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人唐楠李洪福(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/485(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法，具有如下步骤：棉花纤维在乙醇中浸泡1h后干燥，得到浸泡后的棉花纤维；按照Li和Ti的物质的量之比4～5：5的比例称取锂源和钛源，并和分散剂混合放入球磨罐中，称取浸泡后的棉花纤维加入的球磨罐中，球磨罐装入球磨机，以400～600r/min球磨1～6h；将球磨后得到的液体置于干燥箱中，120℃干燥12h；将干燥后得到的粉末集于玛瑙研钵中，研磨均匀，得到的钛酸锂前驱体置于管式炉中，在600～900℃空气气氛下热处理4～8h后得到棉花包覆钛酸锂负极材料。棉花碳源的加入，能够有效的抑制钛酸锂颗粒的生长，使晶粒与电解质更充分的接触，提高电极的电化学性能。CN109004196ACN109004196A权利要求书1/1页1.一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法，其特征在于具有如下步骤：棉花纤维在乙醇中浸泡1h后干燥，得到浸泡后的棉花纤维；按照Li和Ti的物质的量之比4～5：5的比例称取锂源和钛源，并和分散剂混合，得到的混合物放入球磨罐中，并称取浸泡后的棉花纤维加入的球磨罐中，球磨罐装入球磨机，以400～600r/min的转速，球磨1～6h；将球磨后得到的液体置于干燥箱中，120℃干燥12h；将干燥后得到的粉末集于玛瑙研钵中，研磨均匀，得到钛酸锂前驱体；将钛酸锂前驱体置于管式炉中，在600～900℃，空气气氛下，热处理4～8h后得到棉花包覆钛酸锂负极材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述锂源为碳酸锂、醋酸锂或氢氧化锂；所述钛源为二氧化钛。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述分散剂为乙醇。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：称取浸泡后的棉花纤维的质量为所述混合物质量的5％-20％。2CN109004196A说明书1/3页一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法。背景技术[0002]随着全球气候变暖和石油资源紧缺等问题的日益显现，寻求和发展可持续的新能源成为科学研究者们需要迫切攻破的难题。太阳能、风能、海浪能、水利能、地热能、化学能等新型能源，受到人们的广泛关注。因此，在最近的十年里，开发大容量能源存储设备得到了前所未有的重视和发展。锂离子电池具有安全优异的电化学性能和超高的质量比容量，因而可以满足当今迫切的能量存储需求，成为最受瞩目的解决能源问题的有效办法之一。然而，为了更好地满足高能量存储设备的需要，锂离子电池的高倍率性能和能量密度需要进一步得以改进和提高，这迫使科学研究者们开发锂离子电池的新型正极材料和负极材料。未来的车辆、飞机等大型的能量消耗设备，不仅需要优越的安全性能，也需要供电装置在充放电过程中有良好的倍率性能，这也成为新型锂离子电极材料的开发方向。[0003]尖晶石结构的钛酸锂材料，是一种“零体积应变”材料，具备超长的循环寿命；它较高的充放电平台有效避免了电池短路的安全隐患，极大地提高电池的安全性，在锂离子动力电池中具有巨大的发展潜力。然而由于其本征电子电导率低、理论容量小、在搁置和使用过程中存在严重的胀气行为等缺点，极大地限制了它的规模化应用。[0004]目前碳包覆改性钛酸锂材料的方法复杂且价格高，很难实现产业化。发明内容[0005]根据上述提出的技术问题，而提供一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法。本发明首次提出利用生物质棉花作为模板和碳源来改性钛酸锂，方法简单、且成本低。本发明采用的技术手段如下：[0006]一种棉花包覆钛酸锂负极材料的制备方法，具有如下步骤：[0007]棉花纤维在乙醇中浸泡1h后干燥，得到浸泡后的棉花纤维；[0008]按照Li和Ti的物质的量之比4～5：5的比例称取锂源和钛源，并和分散剂混合，得到的混合物放入球磨罐中，并称取浸泡后的棉花纤维加入的球磨罐中，球磨罐装入球磨机，以400～600r/min的转速，球磨1～6h；[0009]将球磨后得到的液体置于干燥箱中，120℃干燥12h；[0010]将干燥后得到的粉末集于玛瑙研钵