碳包覆锂离子电池负极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳包覆锂离子电池负极材料的制备方法，属于锂离子电池技术领域。其采用三种不同工艺制得碳包覆负极材料，其化学式为Li₄Ti₅O₁₂/C。其中为了防止高温煅烧下锂的少量挥发，锂的物质的量过量5%；按照摩尔比称取可溶性锂源、二氧化钛、碳源，按不同工艺混合均匀后，加入适量蒸馏水或乙醇搅拌均匀，得到流变相。流变相加热干燥后，经过一次或两次煅烧，研磨后即得到所述的碳包覆锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂/C。本发明合成的碳包覆锂离子电池负极材料比未包覆的材料，电池容量得到进一步的提升，用碳包覆锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂也能有效的提高材料的导电性和高倍率性能。

主权项

碳包覆锂离子电池负极材料的制备方法，其特征是步骤如下：（1）流变相的制备：按锂盐：二氧化钛按摩尔比4.05～4.15：5～5.05取物料，混合均匀，加入锂盐和二氧化钛总质量在3%～6%的溶剂，一起研磨成浆状，得到流变相；（2）固相产物的制备：将步骤（1）所得流变相置于鼓风干燥箱中，于80～120℃条件下干燥10～12小时，以蒸发驱除溶剂，得到固相产物；（3）前驱体的制备：将固相产物置于马弗炉中进行煅烧，升温速度为5℃/min，升温至400～600℃，煅烧4～6小时，得到前驱体；（4）负极材料的制备：前驱体冷却至室温后在研钵机中研磨0.5～1小时，将研磨后的前驱体压实后置于马弗炉中，在富氧条件或空气气氛中在下进行煅烧，升温速度为3～8℃/min，升温至600～900℃，煅烧6～10小时，冷却至室温后即得到的锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂；（5）二次流变相的制备：将步骤（4）所得到负极材料Li₄Ti₅O₁₂和碳源按照质量比10～10.15:1～1.25间混合均匀，随后加入Li₄Ti₅O₁₂和碳源总质量5%～10%的溶剂，一起研磨成浆状，得到二次流变相；（6）二次固相产物的制备：将步骤（5）所得二次流变相置于鼓风干燥箱中于80～120℃下干燥10～12小时，以蒸发驱除溶剂，得到二次固相产物；（7）二次煅烧：将步骤（6）所得二次固相产物置于马弗炉中进行煅烧，升温速度为5℃/min，升温至600～800℃，煅烧1～2小时，将产物冷却至室温后在研钵机中研磨0.5～1小时，即得所述的碳包覆锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂/C。