钛酸锂-石墨烯复合电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种钛酸锂-石墨烯复合电极材料的制备方法，属于电化学电源领域。本发明将钛酸锂和氧化石墨混合，通过在惰性气氛下加热制备成钛酸锂-石墨烯复合电极材料。本发明合成的这种钛酸锂-石墨烯复合材料，以金属锂为负极制备成电池，10C时首次充放电容量都超过186mAh/g。充放电100圈，放电容量仍高于116mAh/g。本发明方法成本低廉，制备工序简单灵活，可以适用于工业化大规模的生产。制备的钛酸锂-石墨烯复合材料大倍率性能良好，并具有较高比容量，可广泛应用于各种便携式电子设备和各种电动车所需的锂离子电池。

主权项

一种钛酸锂-石墨烯复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备纳米钛酸锂：将锂源和钛源分别溶于乙醇，混合两种溶液并加入乙酸；加热至40～100℃，恒温搅拌4～10h；在80～120℃下烘干得到前驱体；分散在去离子水中，喷雾干燥制得粉体；将粉体在700～1000℃煅烧6～18h；冷却，研磨，即得纳米钛酸锂粉体；(2)制备氧化石墨：将天然鳞片石墨和硝酸钠混合，加入浓硫酸，冰水浴中搅拌10～20分钟，再缓慢加入高锰酸钾，冰水浴中反应0.5～1h，20～25℃下连续搅拌24～48h后，加入去离子水和双氧水反应10～20分钟，离心分离；分离产物依次用硫酸和双氧水的混合溶液和去离子水洗涤，再经过离心分离、真空干燥即得氧化石墨；(3)钛酸锂-石墨烯复合电极材料：将制备好的纳米钛酸锂粉体和氧化石墨混合均匀，在惰性或还原性气氛中700～1100℃煅烧3～10分钟，即得到钛酸锂-石墨烯复合电极材料。