钛酸锂-石墨烯-碳纳米管复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种钛酸锂‑石墨烯‑碳纳米管复合材料的制备方法。该制备方法对设备要求低、工艺简单、易实现大规模生产。通过将氧化石墨烯与钛酸锂纳米颗粒及碳纳米管超声混合得到悬浮液，再在还原剂的作用下，氧化石墨烯还原为石墨烯，得到钛酸锂‑石墨烯‑碳纳米管复合材料，钛酸锂纳米颗粒及碳纳米管均匀分散在石墨烯的片层结构中，由于石墨烯和碳纳米管具有较高的电导率，且碳纳米管长径较长，可以有效克服单纯的钛酸锂纳米颗粒作电极材料时循环性能和倍率性能差的问题，且钛酸锂的储能电位较高，用作电极材料时不易生成锂枝晶，制作的锂离子电池的循环性能和稳定好。

主权项

一种钛酸锂‑石墨烯‑碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氧化石墨加入水和乙醇的混合溶剂中，经超声分散后制得氧化石墨烯悬浮液；向所述氧化石墨烯悬浮液中加入钛酸锂纳米颗粒，超声混合均匀后，再加入已超声处理的碳纳米管悬浮液，得到钛酸锂‑氧化石墨烯‑碳纳米管悬浮液，其中，氧化石墨烯、钛酸锂与碳纳米管的质量比为(15～120):120:(5～60)；向所述钛酸锂‑氧化石墨烯‑碳纳米管悬浮液中加入硼氢化钠或水合肼作为还原剂，并加热至90～130℃，搅拌反应使氧化石墨烯还原为石墨烯，过滤并洗涤得到的固体产物，烘干后得到所述钛酸锂‑石墨烯‑碳纳米管复合材料。