鋰離子電池負極材料、其制備方法和鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋰離子電池負極材料，具有層狀結(jié)構(gòu)：表層為二氧化鈦層；底層為石墨烯；夾于所述表層與所述底層的中間層由二氧化錫組成。本發(fā)明提供了一種鋰離子電池負極材料的制備方法，包括以下步驟：將含鈦化合物、錫類無機物、冰乙酸和乙醇混合，得到第一混合物；將草酸和氧化石墨烯水溶液混合，得到第二混合物；將所述第一混合物和所述第二混合物混合，經(jīng)保溫、陳化，得到沉淀物；將所述沉淀物進行退火，得到鋰離子電池負極材料。所述鋰離子電池負極材料具有較好的循環(huán)性能，其制備方法工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池。
【專利說明】鋰離子電池負極材料、其制備方法和鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋰離子電池負極材料、其制備方法和鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]由于碳素材料來源廣泛，合成工藝簡單，無毒害，而且相對于金屬鋰而言，碳素材料在安全性能和循環(huán)性能等方面具有較大改進，目前主流的鋰離子電池負極材料一般都是碳素材料。但是，以碳素材料為負極材料的鋰離子電池仍存在一些缺點，比如，在首次充放電時，鋰離子電池的負極表面會形成固體電解質(zhì)界面(SEI)膜，從而造成首次充放電產(chǎn)生較大的不可逆容量損失；在電池過充電時，由于碳的電極電位與金屬鋰接近，仍可能在碳電極表面析出金屬鋰，形成鋰枝晶以致造成短路，從而帶來安全隱患等問題；由于碳素材料的理論容量僅為372mAh/g，大大限制了鋰離子電池的容量性能?；谝陨显?，尋找安全性能更好、循環(huán)壽命更長或容量更出色的負極材料已成為鋰離子電池研究的熱點之一。[0003]由于氧化錫具有較高的理論比容量、價格低廉和無毒環(huán)保等特點，以氧化錫作為鋰離子電池負極材料的研究備受關(guān)注。但是，以氧化錫為負極材料的鋰離子電池存在的最大問題是:在鋰的插入和脫出的過程中，氧化錫本身巨大的體積變化會引起負極材料的粉化，致使電極結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，同時使負極材料的結(jié)構(gòu)崩塌、負極材料剝落而失去電接觸，從而使循環(huán)性能不理想。為了避免氧化錫作為鋰離子電池負極材料出現(xiàn)的上述問題，現(xiàn)有技術(shù)一般都將氧化錫納米化，以緩沖其在充放電過程中的體積變化，如申請?zhí)枮?00810051593.9的中國專利文獻公開了一種納米結(jié)構(gòu)的SnO2鋰離子電池負極材料的制備方法，其步驟如下:(1)將L 00-3.0OgSnCl2 *!120和1.0-4.0g間苯二酚溶解在l(T40mL去離子水中，磁力攪拌均勻；(2)在上述體系中加入0.0-8.0mL濃度為2(T37wt%的鹽酸，攪拌均勻后，快速加入
2.(Tl0.0mL、2(T40Wt%甲醛溶液，劇烈攪拌10~40秒，然后將混合溶液轉(zhuǎn)移到35~60mL的聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，然后在65、0°C的烘箱中反應(yīng)24、6h，自然冷卻到室溫，得到紅色的中間產(chǎn)物Sn (OH) Cl/酚醛樹脂；(3)將上步驟的中間產(chǎn)物利用去離子水抽濾、洗滌至PH為5~7，然后在40-100?下干燥；(4)將上步驟的產(chǎn)物置于管式爐中，在空氣中，45(T650°C下煅燒I飛h，得到白色固體產(chǎn)品，即納米結(jié)構(gòu)的SnO2鋰離子電池負極材料。
[0004]上述方法控制二氧化錫的結(jié)構(gòu)，盡量將其納米化，使循環(huán)性能有所改善，但是上述方法的制備工藝復(fù)雜、時間長，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鋰離子電池負極材料、其制備方法和鋰離子電池，本發(fā)明提供的制備方法制備了循環(huán)性能較好的鋰離子電池負極材料，其工藝簡單。
[0006]本發(fā)明提供一種鋰離子電池負極材料，具有層狀結(jié)構(gòu):
[0007]表層為二氧化鈦層；[0008]底層為石墨稀;
[0009]夾于所述表層與所述底層的中間層由二氧化錫組成。
[0010]優(yōu)選的,所述二氧化鈦層的厚度為2nnT50nm。
[0011]優(yōu)選的，所述二氧化錫的粒徑為5nnT20nm。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的鋰離子電池負極材料具有層狀結(jié)構(gòu):表層為二氧化鈦層；底層為石墨烯；夾于所述表層與所述底層的中間層由二氧化錫組成。在所述鋰離子電池負極材料的層狀結(jié)構(gòu)中，二氧化錫被夾于二氧化鈦層與石墨烯之間，在充放電過程中，其體積變化能夠得到有效緩沖，從而使負極材料具有較好的循環(huán)性能，利于應(yīng)用。實驗結(jié)果顯示，本發(fā)明制作的鋰離子實驗半電池的放電容量較為穩(wěn)定，表明所述鋰離子電池負極材料具有較好的循環(huán)性能。
[0013]本發(fā)明提供一種鋰離子電池負極材料的制備方法，包括以下步驟:
[0014]將含鈦化合物、錫類無機物、冰乙酸和乙醇混合，得到第一混合物；
[0015]將草酸和氧化石墨烯水溶液混合，得到第二混合物；
[0016]將所述第一混合物和所述第二混合物混合，經(jīng)保溫、陳化，得到沉淀物；
[0017]將所述沉淀物進行退火，得到鋰離子電池負極材料。
[0018]優(yōu)選的，所述含鈦化合物為鈦酸四丁酯、鈦酸異丙酯、鈦酸乙酯或四氯化鈦，所述錫類無機物為氯化亞錫、氯化錫或硫酸亞錫。
[0019]優(yōu)選的，所述冰乙酸、所述含鈦化合物與所述乙醇的體積比為(0.5~1):0-30): 100，所述含鈦化合 物與所述錫類無機物的摩爾比為(0.5~1.5):1。
[0020]優(yōu)選的，所述草酸與所述氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量比為(3~4): 100，所述氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量濃度為ι%~ιο%。
[0021]優(yōu)選的，所述保溫的溫度為20°C ~100°C，所述保溫的時間為ltT20h，所述陳化的時間為IhlOh。
[0022]優(yōu)選的，將草酸和氧化石墨烯水溶液混合時，還包括混入磺酸類陰離子表面活性齊?，所述磺酸類陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽或α-磺基單羧酸。
[0023]本發(fā)明還提供一種鋰離子電池，包括正極、負極和電解液，其中，所述負極包括上文所述的鋰離子電池負極材料或按照上文所述的制備方法制備的鋰離子電池負極材料。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將含鈦化合物、錫類無機物、冰乙酸和乙醇混合，得到第一混合物；將草酸和氧化石墨烯水溶液混合，得到第二混合物；將所述第一混合物和所述第二混合物混合，經(jīng)保溫、陳化，得到沉淀物；將所述沉淀物進行退火，得到鋰離子電池負極材料。本發(fā)明將含有含鈦化合物和錫類無機物的第一混合物與含有草酸和氧化石墨烯的第二混合物混合后進行保溫，反應(yīng)后得到草酸錫和草酸鈦；根據(jù)沉淀速度不同，在陳化的過程中，草酸錫先沉淀于氧化石墨烯表層，隨后再包裹上草酸鈦，形成沉淀物；最后將形成的沉淀物進行退火，得到具有層狀結(jié)構(gòu)的鋰離子電池負極材料，其中，表層為二氧化鈦層、底層為石墨烯、中間層由二氧化錫組成。所述鋰離子電池負極材料具有較好的循環(huán)性能，其制備方法的工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明提供的鋰離子電池負極材料的層狀結(jié)構(gòu)的示意圖；[0026]圖2為本發(fā)明實施例1得到的鋰離子電池負極材料的XPS分析結(jié)果圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例1提供的鋰離子實驗半電池的循環(huán)性能測試圖。
【具體實施方式】
[0028]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0029]本發(fā)明提供一種鋰離子電池負極材料，具有層狀結(jié)構(gòu):
[0030]表層為二氧化鈦層；
[0031]底層為石墨稀; [0032]夾于所述表層與所述底層的中間層由二氧化錫組成。
[0033]圖1為本發(fā)明提供的鋰離子電池負極材料的層狀結(jié)構(gòu)的示意圖，參見圖1，本發(fā)明提供的鋰離子電池負極材料具有層狀結(jié)構(gòu)，由表層、底層、夾于所述表層與所述底層的中間層構(gòu)成，也可以稱為三明治式結(jié)構(gòu)，其中，表層為二氧化鈦(TiO2)層，底層為石墨烯(G)，夾于所述表層與所述底層的中間層由二氧化錫(SnO2)組成。
[0034]在所述鋰離子電池負極材料的層狀結(jié)構(gòu)中，所述二氧化鈦層具有優(yōu)良的電學(xué)性能，其厚度優(yōu)選為2nnT50nm,更優(yōu)選為5nnT40nm,最優(yōu)選為10nnT30nm ;所述石墨烯為底層，其能提高負極材料的導(dǎo)電性能等性能，本發(fā)明對其沒有特殊限制；所述二氧化錫組成中間層，夾于所述二氧化鈦層與所述石墨烯之間，在充放電過程中，所述二氧化錫的體積變化能夠得到有效緩沖，從而使負極材料具有較好的循環(huán)性能。本發(fā)明對所述二氧化錫沒有特殊限制，其粒徑優(yōu)選為5nnT20nm,更優(yōu)選為10nnTl5nm。
[0035]本發(fā)明提供了一種鋰離子電池負極材料的制備方法，包括以下步驟:
[0036]將含鈦化合物、錫類無機物、冰乙酸和乙醇混合，得到第一混合物；
[0037]將草酸和氧化石墨烯水溶液混合，得到第二混合物；
[0038]將所述第一混合物和所述第二混合物混合，經(jīng)保溫、陳化，得到沉淀物；
[0039]將所述沉淀物進行退火，得到鋰離子電池負極材料。
[0040]本發(fā)明將含鈦化合物和錫類無機物溶解于加入了冰乙酸的乙醇中，得到第一混合物。
[0041]本發(fā)明以含鈦化合物、錫類無機物為原料，所述含鈦化合物優(yōu)選為鈦酸四丁酯、鈦酸異丙酯、鈦酸乙酯或四氯化鈦，更優(yōu)選為鈦酸四丁酯；所述錫類無機物優(yōu)選為氯化亞錫、氯化錫或硫酸亞錫，更優(yōu)選為氯化亞錫。
[0042]在本發(fā)明中，所述冰乙酸、所述含鈦化合物與所述乙醇的體積比優(yōu)選為(0.5^1):(廣30):100，更優(yōu)選為(0.6^0.8):(5^20): 100 ;所述含鈦化合物與所述錫類無機物的摩爾比優(yōu)選為(0.5~1.5):1，更優(yōu)選為(0.6~1.2):1。
[0043]本發(fā)明將草酸與氧化石墨烯水溶液混合，得到第二混合物。
[0044]其中，所述草酸與所述氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量比優(yōu)選為(3~4): 100，更優(yōu)選為(3.2^3.8):100 ;所述氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為1%~10%，更優(yōu)選為2%飛％。
[0045]將草酸和氧化石墨烯水溶液混合時，本發(fā)明優(yōu)選還包括混入磺酸類陰離子表面活性劑，利于后續(xù)得到結(jié)構(gòu)完整的負極材料；所述磺酸類陰離子表面活性劑優(yōu)選為烷基苯磺酸鹽、α -烯烴磺酸鹽或α -磺基單羧酸，更優(yōu)選為烷基苯磺酸鹽，如十二烷基苯磺酸鈉；所述磺酸類陰離子表面活性劑與所述氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.f I): 100，更優(yōu)選為(0.2?0.6):100。
[0046]得到第一混合物和第二混合物后，本發(fā)明將兩者混合，經(jīng)保溫、陳化，得到沉淀物。
[0047]本發(fā)明將含有含鈦化合物和錫類無機物的第一混合物與含有草酸和氧化石墨烯的第二混合物混合后進行保溫，反應(yīng)后得到草酸錫和草酸鈦；根據(jù)沉淀速度不同，在陳化的過程中，草酸錫先沉淀于氧化石墨烯表層，隨后再包裹上草酸鈦，形成沉淀物。
[0048]在本發(fā)明中，所述保溫可以在水浴中進行，也可以在油浴中進行；所述保溫的溫度優(yōu)選為20°C?100°C，更優(yōu)選為40°C?80°C，利于加快反應(yīng)；所述保溫的時間優(yōu)選為lh?20h，更優(yōu)選為2h?15h，利于充分反應(yīng)；所述陳化的時間優(yōu)選為ltT20h，更優(yōu)選為2h?15h，利于充分沉淀；所述陳化優(yōu)選在室溫如25°C?30°C下進行。
[0049]得到沉淀物后，本發(fā)明優(yōu)選將其用無水乙醇和去離子水洗滌，優(yōu)選洗滌3次飛次，以除去雜質(zhì)，然后優(yōu)選在70°C?90°C的溫度下進行普通地烘干，烘干后再進行退火，得到鋰離子電池負極材料。
[0050]其中，所述洗滌、所述烘干為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，本發(fā)明對其沒有特殊限制；所述退火優(yōu)選在惰性氣體如氬氣保護下進行；所述退火的溫度優(yōu)選為5000C ?800°C，更優(yōu)選為 600°C ?700°C。
[0051]本發(fā)明得到鋰離子電池負極材料的制備方法工藝簡單，時間較短，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0052]得到鋰離子電池負極材料后，本發(fā)明對其進行X射線光電子能譜分析(XPS分析)，分析結(jié)果表明，所得鋰離子電池負極材料具有層狀結(jié)構(gòu)，表層為二氧化鈦層、中間層由二氧化錫組成、底層為石墨烯。
[0053]本發(fā)明以鋰片為對電極，將得到的鋰離子電池負極材料制成實驗室半電池后于室溫進行循環(huán)性能測試，循環(huán)50次，電流密度為200mA/g。測試結(jié)果顯示，循環(huán)測試時，本發(fā)明制作的鋰離子實驗半電池的放電容量較為穩(wěn)定，表明所得鋰離子電池負極材料具有較好的循環(huán)性能。
[0054]本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池，包括正極、負極和電解液，其中，所述負極包括上文所述的鋰離子電池負極材料或按照上文所述的制備方法制備的鋰離子電池負極材料。
[0055]混合質(zhì)量比為80:10:10的所述鋰離子電池負極材料、乙炔黑和聚偏二氟乙烯，經(jīng)真空干燥后，制成鋰離子電池的負極；采用鈷酸鋰為鋰離子電池正極材料，正極的制作方法與負極的制作方法相同JfLiPF6溶解于碳酸乙烯酯(EC)和二乙基碳酸酯(DEC)的混合溶劑中，制成電解液，LiPF6濃度為lmol/L, EC與DEC的體積比為1:1。
[0056]按照上述條件制作得到鋰離子電池，上述鋰離子電池負極材料能夠使鋰離子電池具有較好的循環(huán)性能，利于應(yīng)用。
[0057]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的鋰離子電池負極材料、其制備方法以及鋰離子電池進行詳細地描述。
[0058]實施例1
[0059]將ImL冰乙酸滴入IOOmL乙醇中，攪拌均勻后，加入1.7g氯化亞錫、2.5mL鈦酸四
丁酯，得到第一混合物；[0060]將0.1g十二燒基苯磺酸鈉加入50mL含0.1g氧化石墨烯的水溶液中，再加入2g草酸，攪拌均勻后，得到第二混合物；
[0061]將所述第二混合物緩慢滴入所述第一混合物中，置于50°C水浴中，保溫IOh后，在25°C的溫度下進行陳化，IOh后得到白色沉淀物；
[0062]將所述白色沉淀物用無水乙醇和去離子水洗滌，洗滌3次后，在80°C的溫度下烘干，然后在氬氣保護下于500°C進行退火，得到鋰離子電池負極材料。
[0063]將所述鋰離子電池負極材料進行XPS分析，分析結(jié)果如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例I得到的鋰離子電池負極材料的XPS分析結(jié)果圖。由圖2可知，在所述鋰離子電池負極材料的表層上，鈦的含量遠高于錫的含量，而整個負極材料的ICP值顯示，Ti:58wt%,Sn:42wt%，即錫的含量與鈦的含量接近，從而說明所述鋰離子電池負極材料的表層為二氧化鈦層，中間層由二氧化錫組成，底層為石墨烯，即所述鋰離子電池負極材料具有層狀結(jié)構(gòu)。
[0064]將所述鋰離子電池負極材料制成實驗半電池后按照上文的方法進行循環(huán)性能測試，測試結(jié)果如圖3所示，圖3為本發(fā)明實施例1提供的鋰離子實驗半電池的循環(huán)性能圖。由圖3可知，所述鋰離子實驗半電池的放電容量(C)較為穩(wěn)定，保持在600mAh/g?800mAh/g之間，表明本發(fā)明實施例1提供的鋰離子電池負極材料具有優(yōu)異的循環(huán)性能。
[0065]混合質(zhì)量比為80:10:10的所述鋰離子電池負極材料、乙炔黑和聚偏二氟乙烯，經(jīng)真空干燥后，制成鋰離子電池的負極；采用鈷酸鋰為鋰離子電池正極材料，正極的制作方法與負極的制作方法相同；將LiPF6溶解于EC和DEC的混合溶劑中，制成電解液，LiPF6濃度為lmol/L, EC與DEC的體積比為1:1。
[0066]按照上述條件制作得到鋰離子電池，由上述循環(huán)性能測試結(jié)果可知，所得鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能。
[0067]實施例2
[0068]將ImL冰乙酸滴入200mL乙醇中，攪拌均勻后，加入1.7g氯化亞錫、2.5mL鈦酸四
丁酯，得到第一混合物；
[0069]將0.3g十二燒基苯磺酸鈉加入50mL含0.1g氧化石墨烯的水溶液中，再加入1.5g草酸，攪拌均勻后，得到第二混合物；
[0070]將所述第二混合物緩慢滴入所述第一混合物中，置于60°C水浴中，保溫3h后，在25°C的溫度下進行陳化，3h后得到白色沉淀物；
[0071]將所述白色沉淀物用無水乙醇和去離子水洗滌，洗滌3次后，在80°C的溫度下烘干，然后在氬氣保護下于800°C進行退火，得到鋰離子電池負極材料。
[0072]將所述鋰離子電池負極材料進行XPS分析，分析結(jié)果表明，所述鋰離子電池負極材料的表層為二氧化鈦層，中間層由二氧化錫組成，底層為石墨烯，即所述鋰離子電池負極材料具有層狀結(jié)構(gòu)。
[0073]將所述鋰離子電池負極材料制成實驗半電池后按照上文的方法進行循環(huán)性能測試，結(jié)果顯示所述鋰離子實驗半電池的放電容量較為穩(wěn)定，表明本發(fā)明實施例2提供的鋰離子電池負極材料具有優(yōu)異的循環(huán)性能。
[0074]混合質(zhì)量比為80:10:10的所述鋰離子電池負極材料、乙炔黑和聚偏二氟乙烯，經(jīng)真空干燥后，制成鋰離子電池的負極；采用鈷酸鋰為鋰離子電池正極材料，正極的制作方法與負極的制作方法相同；將LiPF6溶解于EC和DEC的混合溶劑中，制成電解液，LiPF6濃度為lmol/L, EC與DEC的體積比為1:1。
[0075]按照上述條件制作得到鋰離子電池，由上述循環(huán)性能測試結(jié)果可知，所得鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能。
[0076]實施例3
[0077]將2.5mL冰乙酸滴入300mL乙醇中，攪拌均勻后，加入1.7g氯化亞錫、2.5mL鈦酸四丁酯，得到第一混合物；
[0078]將0.5g十二燒基苯磺酸鈉加入50mL含0.1g氧化石墨烯的水溶液中，再加入2g草酸，攪拌均勻后，得到第二混合物；
[0079]將所述第二混合物緩慢滴入所述第一混合物中，置于100°C油浴中，保溫6h后，在25°C的溫度下進行陳化，IOh后得到白色沉淀物；
[0080]將所述白色沉淀物用無水乙醇和去離子水洗滌，洗滌3次后，在80°C的溫度下烘干，然后在氬氣保護下于800°C進行退火，得到鋰離子電池負極材料。
[0081]將所述鋰離子電池負極材料進行XPS分析，分析結(jié)果表明，所述鋰離子電池負極材料的表層為二氧化鈦層，中間層由二氧化錫組成，底層為石墨烯，即所述鋰離子電池負極材料具有層狀結(jié)構(gòu)。
[0082]將所述鋰離子電池負極材料制成實驗半電池后按照上文的方法進行循環(huán)性能測試，結(jié)果顯示所述鋰離子實驗半電池的放電容量較為穩(wěn)定，表明本發(fā)明實施例3提供的鋰離子電池負極材料具有優(yōu)異的循環(huán)性能。
[0083]混合質(zhì)量比為80:10:10的所述鋰離子電池負極材料、乙炔黑和聚偏二氟乙烯，經(jīng)真空干燥后，制成鋰離子電池的負極；采用鈷酸鋰為鋰離子電池正極材料，正極的制作方法與負極的制作方法相同；將LiPF6溶解于EC和DEC的混合溶劑中，制成電解液，LiPF6濃度為lmol/L, EC與DEC的體積比為1:1。
[0084]按照上述條件制作得到鋰離子電池，由上述循環(huán)性能測試結(jié)果可知，所得鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能。
[0085]由以上實施例可知，本發(fā)明提供的鋰離子電池負極材料具有較好的循環(huán)性能，其制備方法的工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0086]以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池負極材料，具有層狀結(jié)構(gòu): 表層為二氧化鈦層； 底層為石墨稀; 夾于所述表層與所述底層的中間層由二氧化錫組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負極材料，其特征在于，所述二氧化鈦層的厚度為 2nm~50nmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負極材料，其特征在于，所述二氧化錫的粒徑為5nm~20nmo
4.一種鋰離子電池負極材料的制備方法，包括以下步驟: 將含鈦化合物、錫類無機物、冰乙酸和乙醇混合，得到第一混合物； 將草酸和氧化石墨烯水溶液混合，得到第二混合物； 將所述第一混合物和所述第二混合物混合，經(jīng)保溫、陳化，得到沉淀物； 將所述沉淀物進行退火，得到鋰離子電池負極材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述含鈦化合物為鈦酸四丁酯、鈦酸異丙酯、鈦酸乙酯或四氯化鈦，所述錫類無機物為氯化亞錫、氯化錫或硫酸亞錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述冰乙酸、所述含鈦化合物與所述乙醇的體積比為(0.5~1):(廣30):100，所述含鈦化合物與所述錫類無機物的摩爾比為(0.5~1.5):1。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述草酸與所述氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量比為(3~4): 100，所述氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量濃度為19TlO%。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述保溫的溫度為20°C^lOO0C，所述保溫的時間為ltT20h，所述陳化的時間為ltT20h。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，將草酸和氧化石墨烯水溶液混合時，還包括混入磺酸類陰離子表面活性劑，所述磺酸類陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽或α-磺基單羧酸。
10.一種鋰離子電池，包括正極、負極和電解液，其特征在于，所述負極包括權(quán)利要求1-3任一項所述的鋰離子電池負極材料或按照權(quán)利要求4、任一項所述的制備方法制備的鋰離子電池負極材料。
【文檔編號】H01M10/0525GK103682351SQ201210321749
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】劉兆平, 辛星, 周旭峰 申請人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所