一种用于锂离子电池负极材料的天然石墨改性方法

摘要

一种用于锂离子电池负极材料的天然石墨改性方法，按质量配比取Ti(OC₄H₉)₄和CH₃COOLi·2H₂O并低速搅拌10min，再添加碳纳米管并超声分散10～60min后得到LTO纳米球/碳纳米管，加入天然石墨并低速搅拌10min后再加入乙醇并在50℃时形成溶胶凝胶，在50℃基础上继续加热直至乙醇全部蒸发得到褐色固体粉末，将褐色固体粉末在150℃烘干8h得到LTO前驱体固体粉末，将LTO前驱体固体粉末在氮气N₂保护下以10℃/min的升温速率升温至750℃时烧结8h，得到由LTO纳米球/碳纳米管包覆天然石墨的负极材料，提高天然石墨包覆层的导电性和结构稳定性。

主权项

一种用于锂离子电池负极材料的天然石墨改性方法，该天然石墨改性方法使用到Ti(OC₄H₉)₄、CH₃COOLi·2H₂O、碳纳米管及乙醇，将钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂标记为LTO，其特征是：首先天然石墨的粒径要求控制在10～15μm；按质量配比：Ti(OC₄H₉)₄:CH₃COOLi·2H₂O:碳纳米管:天然石墨＝{1～2}:{1～2}:{0.05～0.20}:{40～50}；按质量配比：乙醇:天然石墨＝{1～2}:1；上述碳纳米管为改性碳纳米管，在碳纳米管的表面接枝有羟基‑OH或是羧基‑COOH，碳纳米管的表面接枝百分率控制在1～10％；根据上述质量配比称取Ti(OC₄H₉)₄和CH₃COOLi·2H₂O并低速混合搅拌10min，再添加碳纳米管并超声分散10～60min后得到LTO纳米球/碳纳米管，之后加入天然石墨并低速搅拌10min，再加入乙醇并在50℃时形成溶胶凝胶，在50℃基础上继续加热至80℃使乙醇部分挥发得到凝胶，再继续加热120℃使乙醇全部蒸发并得到褐色固体粉末，将该褐色固体粉末在150℃烘干8h得到LTO前驱体固体粉末，将所述LTO前驱体固体粉末在氮气N₂保护下以10℃/min的升温速率升温至750℃时烧结8h，得到由LTO纳米球/碳纳米管包覆天然石墨的负极材料，所述负极材料的性能要求如下：克容量≥385mAh/g，首次充放电效率≥94％，500次循环效率≥95％。