一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種鈦酸鋰?石墨烯復合負極材料的制備方法:(1)將乙醇與水按體積比混合，再加入酸；(2)將鋰源和鈦源化合物，加入到步驟(1)制得的混合液中；(3)將雙組分螯合劑與水預混，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到步驟(2)制得的混合液中，并調(diào)節(jié)pH值，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即得鈦酸鋰前驅體；(4)在超聲波條件下，將石墨烯粉末加入到鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在惰性氣氛下于600～800℃燒結4～24h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。采用本發(fā)明方法制備的鈦酸鋰?石墨烯復合負極材料，可以極大的改善鈦酸鋰的導電性，提高其大倍率性能，提高鈦酸鋰表面的包覆層緊密度，使得材料表面包覆均勻。
【專利說明】
一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池電極材料技術領域，更具體地說，是涉及一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，鋰離子電池的負極大部分采用石墨等碳系材料，石墨烯作為一種新型碳材料，自從被發(fā)現(xiàn)以來，由于其二維單分子層結構以及優(yōu)異的物理性質，如高的理論比表面積、優(yōu)異的機械強度、良好的柔韌性和高的導電率等，被廣泛的應用于鋰離子電池。
[0003]鈦酸鋰負極材料具有良好的電化學性能和安全性能，符合鋰離子動力電池向高能量更密度、成本更低方向發(fā)展的要求，將鈦酸鋰材料與石墨烯進行復合能夠有效降低鋰材料在膨脹和收縮過程中對電極材料的破壞，從而提高器件的循環(huán)性能。但是鈦酸鋰本身也有一些性能缺陷，是一種絕緣材料?，F(xiàn)在開發(fā)的鈦酸鋰復合材料，大多導電性能不高，不能保證電池或電容有較高的充放電倍率。
[0004]為了改善其導電性能，一些科研人員做了大量將鈦酸鋰材料與石墨烯進行復合的嘗試，以改善電池工作性能。如專利CN201210043030.1、CN201410274231.1、CN201210203211.6等提供的碳包覆鈦酸鋰的制備方法，通過將石墨烯與鈦酸鋰混合后反應制得復合材料，改善了鈦酸鋰材料的高倍率性能和高溫性能。但是，該制備方法得到的復合材料，具有鈦酸鋰表面的包覆層緊密度較差、材料之間的接觸電阻較高和包覆不均勻等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是針對以上合成方法的不足，提供一種鋰離子電池用鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法。
[0006]所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其步驟為
[0007]I)將乙醇與水按體積比I:O?0.5的預混組成混合溶液，再加入酸；
[0008]2)將鋰源和鈦源化合物，按照物質的量比L1: Ti = 0.8?1.0:1進行配料，加入到步驟I)制得的混合液中；
[0009]3)將雙組分螯合劑與水預混，水與螯合劑體積比為0.5?2:1，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到步驟2)制得的混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)pH值至7?
10,繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即得鈦酸鋰前驅體；
[0010]4)在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為I?30:100的比例，將石墨烯粉末加入到步驟3)鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在惰性氣氛下于600?800°C燒結4?24h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。
[0011 ]所述的石墨原料為鱗片石墨、石墨粉或膨脹石墨。
[0012]所述的高沸點有機溶劑為甲苯、二甲苯、氯苯、乙苯或四氫化萘。
[0013]所述步驟4)中的惰性氣氛為氮氣、氦氣、氬氣。
[0014]所述步驟I)中的酸為硝酸、鹽酸、醋酸、酒石酸、草酸、蘋果酸、枸椽酸、抗壞血酸、苯甲酸、水楊酸、咖啡酸中的一種或其組合，醇與酸的體積比為醇:酸=1: 0.01?0.1。
[0015]所述步驟2)中的鋰源化合物為硝酸鋰、碳酸鋰、氯化鋰、醋酸鋰、檸檬酸鋰、草酸鋰、甲酸鋰、乳酸鋰、異丙醇鋰、長鏈或短鏈烷基鋰中的一種。
[0016]所述步驟2)中的鈦源化合物為鈦酸四正丁酯，鈦酸四異丙酯，或鈦的氯化物，其中鈦化合物與醇的體積比為鈦化合物:醇=1:5?20。
[0017]所述步驟3)中雙組分螯合劑為三乙醇胺、乙酸、月桂酸、酒石酸、檸檬酸、草酸、葡萄糖酸、2，2’_聯(lián)吡啶、I，10-鄰二氮雜菲、氨基三乙酸、二亞乙基三胺五乙酸、乙二胺、乙二胺四乙酸中的任何兩種組合，其中螯合劑與金屬離子的物質的量比為螯合劑:金屬離子=I.0?3.0:lo
[0018]所述步驟4)中氧化石墨溶液的制備方法采用Hmimers法，其步驟為
[0019]a)—次氧化:將石墨原料、溶劑及氧化劑混合均勻，置于密閉反應容器中，于40?120°C下攪拌反應0.5?6h，減壓、抽濾、洗滌后，將過濾物真空干燥、研磨；
[0020]b) 二次氧化:將干燥后的產(chǎn)物均勻分散于去離子水中，于酸性條件下加入氧化劑，于O?4°C攪拌反應I?4h，升溫至20?40°C攪拌反應I?2h，將反應后的懸濁液分離提純，分散于去離子水中。
[0021 ]所述步驟4)中石墨烯粉末的制備方法，其步驟為
[0022]c)在攪拌條件下，所得氧化石墨烯水溶液體系A的pH為6，后升溫至90?100°C，超聲分散2?5h，得分散體系；
[0023]d)將步驟c)所得分散體系冷卻至80°C，加入高沸點有機溶劑，后加入還原劑，升溫至回流溫度，攪拌反應5?I Oh，得反應體系B;
[0024]e)將步驟d)所得反應體系B靜置分層，去除水層后，用去離子水將有機層洗滌至無硫酸根離子，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。
[0025]所述步驟a)中溶劑為濃硫酸，濃硫酸與石墨原料的重量比為1?50:1，氧化劑為高錳酸鉀，高錳酸鉀與石墨原料的重量比為3?8:1。
[0026]所述步驟a)中氧化劑為高錳酸鉀與過氧化氫，高錳酸鉀與石墨原料的重量比為I?4:1，過氧化氫與石墨原料的重量比為5?10:1，去離子水與石墨原料的重量比為100?1000:1，去離子水的質量與氧化石墨烯的質量比200:400?I。
[0027]所述的步驟d)中還原劑為Na0H、K0H或水合肼，且還原劑與氧化石墨烯的質量比為10 ?24:1。
[0028]所述的石墨稀粉末的制備方法，步驟c)中調(diào)節(jié)反應體系A的pH的方法為:向反應體系A中加入碳酸鈉。
[0029]所述的石墨稀粉末的制備方法，步驟d)中尚沸點有機溶劑的加入量為:尚沸點有機溶劑與分散體系的體積為I: 2?4。
[0030]本發(fā)明的有益效果在于:采用本發(fā)明方法制備的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料，可以極大的改善鈦酸鋰的導電性，提高其大倍率性能，提高鈦酸鋰表面的包覆層緊密度，使得材料表面包覆均勻。
【具體實施方式】
[0031]實施例1
[0032]本發(fā)明提供一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其步驟為:
[0033]將濃硫酸及高錳酸鉀與鱗片石墨按重量比為30:4:1置于密閉反應容器中，于60 V下攪拌反應3h，減壓抽濾、洗滌后，真空干燥、研磨；將干燥后的產(chǎn)物均勻分散于去離子水中，去離子水與石墨原料的重量比為500:1，在酸性條件下加入氧化劑(高錳酸鉀與石墨原料的重量比為2:1，過氧化氫與石墨原料的重量比為6:1)，于2°C攪拌反應3h，升溫至30°C攪拌反應lh，將反應后的懸濁液分離提純，分散于去離子水中，去離子水與氧化石墨烯的質量比200:1;在攪拌條件下，所得氧化石墨烯水溶液體系的pH為6，后升溫至90°C，超聲分散2h，將所得分散體系冷卻至80°C，加入與分散體系的體積比為1:2的高沸點有機溶劑二甲苯中，后加入與氧化石墨烯的質量比為15:1的還原劑Κ0Η，升溫至回流溫度，攪拌反應7h，靜置分層，去除水層后，用去離子水將有機層洗滌至無硫酸根離子，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。將乙醇與水按體積比1: 0.3的預混組成混合溶液，再加入硝酸，醇:酸體積比=I:
0.05。將碳酸鋰和鈦酸四正丁酯，按照摩爾比L1: Ti = 0.8:1進行配料，加入到以上的混合液中。將雙組分螯合劑三乙醇胺和乙二胺跟水預混，螯合劑與金屬離子的摩爾比為螯合劑:金屬離子=1.5:1，水與螯合劑體積比為1:1，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到上步驟制得的混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)PH值至8，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即為鈦酸鋰前驅體;在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為10:100的比例，將石墨烯粉末加入到以上鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在氮氣氣氛下于650°C燒結8h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。
[0034]實施例2
[0035]本發(fā)明提供一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其步驟為:
[0036]將濃硫酸及高錳酸鉀與鱗片石墨按重量比為40:5:1置于密閉反應容器中，于70°C下攪拌反應2h，減壓抽濾、洗滌后真空干燥、研磨;將干燥后的產(chǎn)物均勻分散于去離子水中，去離子水與石墨原料的重量比為700:1，在酸性條件下加入氧化劑(高錳酸鉀與石墨原料的重量比為3:1，過氧化氫與石墨原料的重量比為7:1)于2°C攪拌反應3h，升溫至30°C攪拌反應1.5h，將反應后的懸濁液分離提純，分散于去離子水中，去離子水的質量與氧化石墨烯的質量比300:1;在攪拌條件下，所得氧化石墨烯水溶液體系A的pH為6，后升溫至90°C，超聲分散3h，將所得分散體系冷卻至80°C，加入與分散體系的體積為1: 3的高沸點有機溶劑二甲苯，后加入還原劑Κ0Η，其與氧化石墨烯的質量比為18:1，升溫至回流溫度，攪拌反應7h，靜置分層，去除水層后，用去離子水將有機層洗滌至無硫酸根離子，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。將乙醇與水按體積比I: 0.4的預混組成混合溶液，再加入硝酸，醇:酸=1: 0.06。將碳酸鋰和鈦酸四正丁酯，按照摩爾比L1:Ti =0.9:1進行配料，加入到以上的混合液中。將雙組分螯合劑三乙醇胺和乙二胺跟水預混，螯合劑與金屬離子的摩爾比為2:1，水與螯合劑體積比為1.5:1，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到以上混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)PH值至8，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即為鈦酸鋰前驅體;在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為20:100的比例，將石墨烯粉末加入到以上鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在氬氣氣氛下于700°C燒結10h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。
[0037]實施例3
[0038]本發(fā)明提供一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其步驟為:
[0039]將濃硫酸及高錳酸鉀與鱗片石墨按重量比為35:6:1，置于密閉反應容器中，于100°C下攪拌反應4h，減壓、抽濾、洗滌后真空干燥、研磨;將干燥后的產(chǎn)物均勻分散于去離子水中，去離子水與石墨原料的重量比為800:1，在酸性條件下加入氧化劑(高錳酸鉀與石墨原料的重量比為4:1，過氧化氫與石墨原料的重量比為7:1)于:TC攪拌反應3h，升溫至30°C攪拌反應lh，將反應后的懸濁液分離提純，分散于去離子水中去離子水的質量與氧化石墨烯的質量比350:1;在攪拌條件下，所得氧化石墨烯水溶液體系A的pH為6，后升溫至90°C，超聲分散3h，將所得分散體系冷卻至80°C，加入與分散體系的體積為1:3的高沸點有機溶劑二甲苯。后加入與氧化石墨烯的質量比為20:1的Κ0Η，升溫至回流溫度，攪拌反應8h，靜置分層，去除水層后，用去離子水將有機層洗滌至無硫酸根離子，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。將乙醇與水按體積比I:0.3的預混組成混合溶液，再加入硝酸，醇:酸體積比= 1:0.07。將碳酸鋰和鈦酸四正丁酯，按照摩爾比L1: Ti = 1:1進行配料，加入到以上混合液中。將雙組分螯合劑三乙醇胺和乙二胺跟水預混，螯合劑與金屬離子的摩爾比為3:1，水與螯合劑體積比為2:1，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到以上的混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)pH值至8，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即為鈦酸鋰前驅體。在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為25:100的比例，將石墨烯粉末加入到以上鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在氦氣氣氛下于750°C燒結12h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。
[0040]實施例4
[0041]本發(fā)明提供一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其步驟為:
[0042]將濃硫酸及高錳酸鉀與鱗片石墨按重量比為10:3:1置于密閉反應容器中，于40°C下攪拌反應0.5h，減壓抽濾、洗滌后，真空干燥、研磨;將干燥后的產(chǎn)物均勻分散于去離子水中，去離子水與石墨原料的重量比為500:1，在酸性條件下加入氧化劑(高錳酸鉀與石墨原料的重量比為I: I，過氧化氫與石墨原料的重量比為6:1)，于(TC攪拌反應lh，升溫至20°C攪拌反應lh，將反應后的懸濁液分離提純，分散于去離子水中，去離子水與氧化石墨烯的質量比200:1;在攪拌條件下，所得氧化石墨烯水溶液體系的pH為6，后升溫至90°C，超聲分散2h，將所得分散體系冷卻至80°C，加入與分散體系的體積比為1:2的高沸點有機溶劑二甲苯中，后加入與氧化石墨烯的質量比為15:1的還原劑Κ0Η，升溫至回流溫度，攪拌反應5h，靜置分層，去除水層后，用去離子水將有機層洗滌至無硫酸根離子，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。將乙醇與水按體積比1: 0.3的預混組成混合溶液，再加入硝酸，醇:酸體積比=I:
0.05。將碳酸鋰和鈦酸四正丁酯，按照摩爾比L1: Ti = 0.8:1進行配料，加入到以上的混合液中。將雙組分螯合劑三乙醇胺和乙二胺跟水預混，螯合劑與金屬離子的摩爾比為螯合劑:金屬離子=I: I，水與螯合劑體積比為I: I，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到上步驟制得的混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)PH值至7，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即為鈦酸鋰前驅體;在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為10:100的比例，將石墨烯粉末加入到以上鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在氦氣氣氛下于600°C燒結4h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。
[0043]實施例5
[0044]本發(fā)明提供一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其步驟為:
[0045]將濃硫酸及高錳酸鉀與鱗片石墨按重量比為40:5:1置于密閉反應容器中，于70°C下攪拌反應2h，減壓抽濾、洗滌后真空干燥、研磨;將干燥后的產(chǎn)物均勻分散于去離子水中，去離子水與石墨原料的重量比為100:1，在酸性條件下加入氧化劑(高錳酸鉀與石墨原料的重量比為3:1，過氧化氫與石墨原料的重量比為5:1)于2°C攪拌反應3h，升溫至30°C攪拌反應1.5h，將反應后的懸濁液分離提純，分散于去離子水中，去離子水的質量與氧化石墨烯的質量比300:1;在攪拌條件下，所得氧化石墨烯水溶液體系A的pH為6，后升溫至95°C，超聲分散3h，將所得分散體系冷卻至80°C，加入與分散體系的體積為1: 3的高沸點有機溶劑二甲苯，后加入還原劑Κ0Η，其與氧化石墨烯的質量比為18:1，升溫至回流溫度，攪拌反應7h，靜置分層，去除水層后，用去離子水將有機層洗滌至無硫酸根離子，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。將乙醇與水按體積比1: O的預混組成混合溶液，再加入硝酸，醇:酸=1: 0.01。將碳酸鋰和鈦酸四正丁酯，按照摩爾比L1: Ti = 0.9:1進行配料，加入到以上的混合液中。將雙組分螯合劑三乙醇胺和乙二胺跟水預混，螯合劑與金屬離子的摩爾比為2:1，水與螯合劑體積比為1.5:1，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到以上混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)PH值至8，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即為鈦酸鋰前驅體;在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為1:100的比例，將石墨烯粉末加入到以上鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在氬氣氣氛下于700°C燒結10h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。
[0046]實施例6
[0047]本發(fā)明提供一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其步驟為:
[0048]將濃硫酸及高錳酸鉀與鱗片石墨按重量比為50:8:1，置于密閉反應容器中，于100°C下攪拌反應4h，減壓、抽濾、洗滌后真空干燥、研磨;將干燥后的產(chǎn)物均勻分散于去離子水中，去離子水與石墨原料的重量比為1000:1，在酸性條件下加入氧化劑(高錳酸鉀與石墨原料的重量比為4:1，過氧化氫與石墨原料的重量比為10:1)于4°C攪拌反應4h，升溫至40°C攪拌反應2h，將反應后的懸濁液分離提純，分散于去離子水中去離子水的質量與氧化石墨烯的質量比400:1;在攪拌條件下，所得氧化石墨烯水溶液體系A的pH為6，后升溫至100°C，超聲分散5h，將所得分散體系冷卻至80°C，加入與分散體系的體積為I: 4的高沸點有機溶劑二甲苯。后加入與氧化石墨烯的質量比為50:1的Κ0Η，升溫至回流溫度，攪拌反應10h，靜置分層，去除水層后，用去離子水將有機層洗滌至無硫酸根離子，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。將乙醇與水按體積比1:0.5的預混組成混合溶液，再加入硝酸，醇:酸體積比= 1:0.1。將碳酸鋰和鈦酸四正丁酯，按照摩爾比L1: Ti = 1:1進行配料，加入到以上混合液中。將雙組分螯合劑三乙醇胺和乙二胺跟水預混，螯合劑與金屬離子的摩爾比為3:1，水與螯合劑體積比為2:1，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到以上的混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)pH值至10，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即為鈦酸鋰前驅體。在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為30:100的比例，將石墨烯粉末加入到以上鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在氬氣氣氛下于800°C燒結24h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。
[0049]以上所述僅為發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于，其步驟為: 1)將乙醇與水按體積比I: O?0.5的預混組成混合溶液，再加入酸； 2)將鋰源和鈦源化合物，按照物質的量比L1:Ti = 0.8?1.0:1進行配料，加入到步驟I)制得的混合液中； 3)將雙組分螯合劑與水預混，水與螯合劑體積比為0.5?2:1，混合均勻后滴加氨水直至螯合劑全部溶解，然后加入到步驟2)制得的混合液中，并加入氨水調(diào)節(jié)pH值至7?10，繼續(xù)攪拌均勻成溶膠，即得鈦酸鋰前驅體； 4)在超聲波條件下，按照終產(chǎn)物中石墨烯與鈦酸鋰的質量比為I?30:100的比例，將石墨烯粉末加入到步驟3)鈦酸鋰前驅體溶膠中，對所得溶液進行抽濾、洗滌、干燥，最后在惰性氣氛下于600°C?800°C燒結4?24h，冷卻后得到鈦酸鋰與石墨烯的復合產(chǎn)物。2.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中的酸為硝酸、鹽酸、醋酸、酒石酸、草酸、蘋果酸、枸椽酸、抗壞血酸、苯甲酸、水楊酸、咖啡酸中的一種或其組合，醇與酸的體積比為醇:酸=1: 0.01?0.1。3.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中的鋰源化合物為硝酸鋰、碳酸鋰、氯化鋰、醋酸鋰、檸檬酸鋰、草酸鋰、甲酸鋰、乳酸鋰、異丙醇鋰、長鏈或短鏈烷基鋰中的一種。4.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中的鈦源化合物為鈦酸四正丁酯，鈦酸四異丙酯，或鈦的氯化物，其中鈦化合物與醇的體積比為鈦化合物:醇=1:5?20。5.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中的雙組分螯合劑為三乙醇胺、乙酸、月桂酸、酒石酸、檸檬酸、草酸、葡萄糖酸、2，2’-聯(lián)吡啶、I，10-鄰二氮雜菲、氨基三乙酸、二亞乙基三胺五乙酸、乙二胺、乙二胺四乙酸中的任何兩種組合，其中螯合劑與金屬離子的物質的量比為螯合劑:金屬離子= 1.0?3.0:1。6.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟4)中的惰性氣氛為氮氣、氦氣、氬氣。7.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟4)中石墨烯粉的制備方法是 I)采用Hmnmers法，采用一次、二次氧化法用石墨原料制備氧化石墨溶液； Π )在氧化石墨溶液中加入高沸點有機溶劑，之后加入還原劑，氧化石墨溶液:高沸點有機溶劑:還原劑的比例為100?1000: 25?500: 5?100，過濾并冷凍干燥，即得石墨烯粉末。8.根據(jù)權利要求6所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中的石墨原料為鱗片石墨、石墨粉或膨脹石墨。9.根據(jù)權利要求6所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟Π)中的高沸點有機溶劑為甲苯、二甲苯、氯苯、乙苯或四氫化萘。10.根據(jù)權利要求6所述的鈦酸鋰-石墨烯復合負極材料的制備方法，其特征在于:所述步驟Π )中的還原劑為NaOH、KOH或水合肼，且還原劑與氧化石墨烯的質量比為10?24:1。
【文檔編號】H01M4/36GK105845907SQ201610218313
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】陳壘, 趙龍濤, 王延偉, 郭呈家, 陳敏, 李延勛, 張 浩, 葉英杰
【申請人】河南工程學院