專利名稱：一種鋰離子電池Si/Li₄Ti₅O₁₂/CNT復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)電源領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及鋰離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰離子電池與傳統(tǒng)的二次電池相比具有開路電壓高、能量密度大、使用壽命長、無記憶效應(yīng)、無污染和自放電小等優(yōu)點，應(yīng)用越來越廣泛。由于便攜式電子設(shè)備和電動汽車的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對于高比能量、長循環(huán)壽命、快速充放電的鋰離子電池的需求十分迫切。目前商用的鋰離子電池負(fù)極材料為碳類負(fù)極材料，但它的理論容量僅為372mAh/g，并且已開發(fā)接近理論值。已不能適應(yīng)目前各種便攜式電子設(shè)備的小型化發(fā)展和電動汽車對大容量高功率化學(xué)電源的廣泛需求。
因此，大量的研究已轉(zhuǎn)向?qū)ふ铱梢蕴娲疾牧系男滦拓?fù)極材料體系，其中硅是理想的候選材料。硅具有很多優(yōu)點地球上儲量豐富、成本較低、對環(huán)境無害；硅和鋰能形成合金，具有4種相態(tài)Li12Si7、Li13Si4, Li7Si3和Li22Si5 ;硅具有較高的理論比容量(Li22Si5 4200mAh/g)和較低的嵌鋰電位(vs Li+/Li)，因而是一種非常有發(fā)展前途的鋰離子電池負(fù)極材料。然而在充放電過程中，硅的脫嵌鋰反應(yīng)伴隨310%的體積變化，易引起電極開裂和活性物質(zhì)脫落，從而導(dǎo)致電極循環(huán)性能惡化。解決這個問題的思路之一是合成硅基復(fù)合物，緩沖電極的體積膨脹，提高電極的循環(huán)穩(wěn)定性。Li4Ti5O12 (LTO)具有零應(yīng)變特性循環(huán)性能好、嵌鋰電位高而不易引起金屬鋰析出、安全性能好、抗過充等優(yōu)點，是目前最具開發(fā)和應(yīng)用潛力的新一代鋰離子電池負(fù)極材料之一。但材料本身電導(dǎo)率低，嚴(yán)重影響了材料的高倍性能。碳納米管(CNTs)因具有特殊的一維結(jié)構(gòu)，高的導(dǎo)電率以及良好的電化學(xué)穩(wěn)定性等特點，自Iijima發(fā)現(xiàn)以來就被認(rèn)為是理想的電極材料，但其本身容量不高，限制了其應(yīng)用。CN 101841017A公開了一種鈦酸鋰/碳/碳納米管復(fù)合電極材料及其制備方法。所述復(fù)合電極材料由鈦酸鋰、包覆碳以及碳納米管組成，它們的質(zhì)量百分比為9(Γ97:(Γ5:3 5。所述的制備方法以含鋰化合物、銳鈦礦二氧化鈦以及碳納米管為原料，通過濕化學(xué)方法首先制備得到鈦酸鋰/碳納米管復(fù)合物，然后采用有機物對所制得的鈦酸鋰/碳納米管復(fù)合物進行包裹，最后經(jīng)過惰性氣氛下熱處理獲得鈦酸鋰/碳/碳納米管復(fù)合電極材料。但是該電極材料在倍率性能方面不能滿足實際需要。CN 101232094Α公開了一種鋰離子電池負(fù)極活性物質(zhì)，包含有第一活性物質(zhì)A和第二活性物質(zhì)B，第一活性物質(zhì)A是鈦酸鋰，具有如下結(jié)構(gòu)式Li1+xTi2_x04，01/3，第二活性物質(zhì)B是除去鈦酸鋰外的其它能摻入/脫出鋰的活性物質(zhì)，第二活性物質(zhì)B包括炭素材料或合金材料，所述炭素材料包括從高溫炭，焦炭，石墨，碳纖維，碳納米管，碳凝膠，活性碳，中間相碳微球；所述合金包括Si基合金或Sn基合金。第一活性物質(zhì)A和第二活性物質(zhì)B質(zhì)量混合比A/ (A+B)為O. 05-0. 5之間。該電池材料抗過放電性能優(yōu)良,但是其倍率性能不理想。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種新型的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料。所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料包括由鈦酸鋰包覆納米硅構(gòu)成的復(fù)合顆粒和復(fù)合在該復(fù)合顆粒表面的碳納米管。優(yōu)選地，所述復(fù)合顆粒為微米級，例如O. Γ100微米。優(yōu)選地，所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料中納米硅含量為2(T70wt%，例如21wt%、22wt%、25wt%、29wt%、31wt%、35wt%、39wt%、41wt%、45wt%、50wt%、55wt%、59wt%、61wt%、64wt%、66wt%、68wt%、69wt% 等，進一步優(yōu)選為 30 65wt%，特別優(yōu)選為 40 60wt%。優(yōu)選地，所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料中鈦酸鋰含量為2(T70wt%，例如21wt%、22wt%、24wt%、26wt%、29wt%、31wt%、35wt%、40wt%、45wt%、49wt%、51wt%、59wt%、61wt%、64￥七％、66￥七％、68￥七％、69￥七％等，進一步優(yōu)選為25 60wt%，特別優(yōu)選為30 50wt%。
優(yōu)選地，所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料中碳納米管含量為l 20wt%，例如
I.lwt%、l. 2wt%、l. 5wt%、2wt%、2. 9wt%、3. lwt%、3. 5wt%、4wt%、6wt%、8wt%、Ilwt%、14wt%、16wt%、18wt%、19wt%等，進一步優(yōu)選為3 15wt%，特別優(yōu)選為5 10wt%。本發(fā)明的目的之一還在于提供一種所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，所述方法包括以下步驟(I)將納米硅和鈦酸鋰在溶劑中分散，再進行球磨濕混，使鈦酸鋰包覆納米硅；(2)將碳納米管在溶劑中分散；(3)將步驟(I)得到的漿料與步驟(2)得到的混合液混合，噴霧干燥法，得到鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，步驟(I)和步驟(2)的順序可互換，不影響本發(fā)明的效果，步驟(I)和步驟(2 )交換順序后的技術(shù)方案仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述納米硅為球形硅。優(yōu)選地,所述納米娃粒徑為5 50納米,例如6納米、8納米、9納米、11納米、15納米、19納米、21納米、25納米、29納米、31納米、35納米、39納米、41納米、45納米、48納米、49納米等,進一步優(yōu)選為10 40納米,特別優(yōu)選為20 30納米。優(yōu)選地，所述鈦酸鋰為粉體。優(yōu)選地，所述鈦酸鋰粒徑為O. I 5 μ m，例如0. ΙΙμπκΟ. 12 μ m、0. 2 μ m、0. 3 μ m、
0.4 μ m>0. 7 μ m>0. 9 μ m> I. 4 μ m> I. 6 μ m>2 μ m>2. 5 μ m>2. 9 μ m>3. I μ m>3. 6 μ m>4 μ m>4. 5 μ m、4. 8 μ m、4. 9 μ m等,進一步優(yōu)選為O. 5 3 μ m,特別優(yōu)選為O. 8 I. 5 μ m。優(yōu)選地，步驟(I)中所述分散為超聲分散。優(yōu)選地，步驟(I)中所述分散時間為至少I小時，例如1. I小時、I. 2小時、I. 5小時、I. 9小時、2. I小時、2. 5小時、2. 9小時、3. I小時、3. 5小時、4小時、6小時、10小時、15小時、20小時、23小時、25小時、30小時、35小時、40小時、45小時、46小時、47小時、49小時、50小時、60小時等，優(yōu)選2 48小時，特別優(yōu)選3 24小時。優(yōu)選地，步驟(I)中所述溶劑為水、乙醇、丙酮、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺中的I種或至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實例有水和乙醇的組合，乙醚和丙酮的組合，苯和甲苯的組合，四氫呋喃、苯和甲苯的組合，甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺的組合，苯、甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺的組合，乙醚、丙酮、四氫呋喃、苯和甲苯的組合等，特別優(yōu)選水。優(yōu)選地，步驟(I)中所述球磨轉(zhuǎn)速為20(Γ600轉(zhuǎn)/分鐘，進一步優(yōu)選為25(Γ550轉(zhuǎn)/分鐘，特別優(yōu)選為30(Γ500轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選地，步驟(I)中所述球磨時間為至少I小時，例如1. I小時、I. 2小時、I. 4小時、I. 6小時、I. 9小時、2. I小時、3小時、5小時、10小時、14小時、16小時、18小時、19小時、21小時、25小時、30小時等，進一步優(yōu)選為I. 5^20小時，特別優(yōu)選為2 15小時。優(yōu)選地，步驟(2)中所述分散為超聲分散。優(yōu)選地，步驟(2)中所述分散時間為至少10分鐘，例如11分鐘、12分鐘、14分鐘、16分鐘、19分鐘、21分鐘、25分鐘、30分鐘、40分鐘、50分鐘、59分鐘、61分鐘、70分鐘、80分鐘、95分鐘、98分鐘、99分鐘、110分鐘、120分鐘等，進一步優(yōu)選為15 100分鐘，特別優(yōu)選 為20 60分鐘。優(yōu)選地，步驟(2)中所述溶劑為水、乙醇、丙酮、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺中的I種或至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實例有水和乙醇的組合，乙醚和丙酮的組合，苯和甲苯的組合，四氫呋喃、苯和甲苯的組合，甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺的組合，苯、甲苯、二甲苯和二甲基甲酰胺的組合，乙醚、丙酮、四氫呋喃、苯和甲苯的組合等，特別優(yōu)選水。優(yōu)選地，步驟(I)和步驟(2)所述溶劑種類相同。優(yōu)選地，所述噴霧干燥入口溫度為15(T400°C，進一步優(yōu)選為18(T350°C，特別優(yōu)選為 20(T300°C。優(yōu)選地，所述噴霧干燥出口溫度為6(TllO°C，進一步優(yōu)選為7(Tl00°C，特別優(yōu)選為 75 95。。。優(yōu)選地，所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟( I)將納米硅和鈦酸鋰在水溶液中超聲分散，再進行球磨濕混，使鈦酸鋰包覆納米硅；(2)將碳納米管在水溶液中超聲分散；(3)將步驟(I)得到的漿料與步驟(2)得到的混合液混合，噴霧干燥，得到鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。本發(fā)明通過機械方法，將納米硅、鈦酸鋰和碳納米管進行復(fù)合，由于鈦酸鋰具有零應(yīng)變性，一方面在電化學(xué)反應(yīng)過程中最大限度降低電解液與硅的直接接觸，從而在一定程度上控制硅的嵌鋰深度，另一方面，鈦酸鋰穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)能夠抑制硅的形變程度。通過噴霧干燥法將碳納米管纏繞在鈦酸鋰包覆納米硅的微米級復(fù)合顆粒表面，可以提高材料的導(dǎo)電率，改善其大電流性能。通過簡單低耗的復(fù)合方法制備得到的Si/Li4Ti5012/CNT三元材料，最大限度的發(fā)揮了每種材料的優(yōu)點，達(dá)到非常好的效果。


圖I是Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記I—CNTs ；2—LTO (即 Li4Ti5O12X
具體實施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。實施例I將2g粒徑為20納米的球形納米硅和2. 5g粒徑為I. 5 μ m的鈦酸鋰粉體在50ml水溶液中超聲分散5小時，再轉(zhuǎn)移至球磨罐內(nèi)進行濕磨，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分鐘，球磨5小時以達(dá)到鈦酸鋰均勻包覆納米娃的目的。另準(zhǔn)備O. 5g碳納米管,在IOml水溶液中充分超聲分散30分鐘。將球磨后的漿料添加到碳納米管溶液中，再進行高速攪拌I小時。后經(jīng)過噴霧干燥(進口溫度250°C，出口溫度80°C)，形成一種鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。
電池制作、電化學(xué)性能測試如下Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料、乙炔黑和PVDF(聚偏氟乙烯)的質(zhì)量比為80:10:10，將Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合材料和乙炔黑混合均勻，然后加入PVDF (聚偏氟乙烯)(PVDF為配好的O. 02g/mL的PVDF/NMP溶液，NMP為N-甲基吡咯烷酮)溶液，涂覆在銅箔上，在真空干燥箱中于120°C真空干燥24小時，取直徑為19厘米的圓片作為工作電極，金屬鋰為對電極，電解液為LiPF6/EC-DMC-EMC (體積比1:1:1)，在充滿Ar手套箱內(nèi)組裝成兩電極模擬電池。充放電電壓范圍為2. O O. OIV，充放電電流密度為100mA/g (O. 5C)。經(jīng)測試，首次放電容量為983mAh/g，充放電效率為85. 7%，經(jīng)過20次后容量保持率為99. 1%。實施例2將I. 5g粒徑為30納米的球形納米硅和I. 7g粒徑為O. 8 μ m的鈦酸鋰粉體在35ml水溶液中超聲分散3小時，再轉(zhuǎn)移至球磨罐內(nèi)進行濕磨，轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，球磨4小時以達(dá)到鈦酸鋰均勻包覆納米娃的目的。另準(zhǔn)備O. 15g碳納米管,在IOml水溶液中充分超聲分散20分鐘。將球磨后的漿料添加到碳納米管溶液中，再進行高速攪拌I小時。后經(jīng)過噴霧干燥(進口溫度200°C，出口溫度75°C)，形成一種鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。電極制備及性能測試與實施例I相同。經(jīng)測試，首次放電容量為989mAh/g，充放電效率為86. 1%，經(jīng)過20次后容量保持率為99. 0%。實施例3將3g粒徑為25納米的球形納米硅和2. 4g粒徑為I. O μ m的鈦酸鋰粉體在55ml水溶液中超聲分散6小時，再轉(zhuǎn)移至球磨罐內(nèi)進行濕磨，轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，球磨6小時以達(dá)到鈦酸鋰均勻包覆納米娃的目的。另準(zhǔn)備I. 3g碳納米管,在30ml水溶液中充分超聲分散30分鐘。將球磨后的漿料添加到碳納米管溶液中，再進行高速攪拌I小時。后經(jīng)過噴霧干燥(進口溫度300°C，出口溫度90°C)，形成一種鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。電極制備及性能測試與實施例I相同。經(jīng)測試，首次放電容量為985mAh/g，充放電效率為88. 9%，經(jīng)過20次后容量保持率為97. 5%。實施例4將3. 5g粒徑為5納米的球形納米硅和I. 25g粒徑為5. O μ m的鈦酸鋰粉體在60ml乙醇中攪拌分散48小時，再轉(zhuǎn)移至球磨罐內(nèi)進行濕磨，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，球磨I小時以達(dá)到鈦酸鋰均勻包覆納米硅的目的。另準(zhǔn)備O. 25g碳納米管，在30ml乙醇中充分?jǐn)嚢璺稚?00分鐘。將球磨后的漿料添加到碳納米管溶液中，再進行高速攪拌2小時。后經(jīng)過噴霧干燥(進口溫度400°C，出口溫度110°C)，形成一種鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。電極制備及性能測試與實施例I相同。經(jīng)測試，首次放電容量為976mAh/g，充放電效率為82. 3%，經(jīng)過20次后容量保持率為93. 5%。實施例5將I. Og粒徑為50納米的球形納米硅和3. 5g粒徑為O. I μ m的鈦酸鋰粉體在80ml水中超聲分散I小時，再轉(zhuǎn)移至球磨罐內(nèi)進行濕磨，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘，球磨20小時以達(dá)到鈦酸鋰均勻包覆納米硅的目的。另準(zhǔn)備O. 5g碳納米管，在20ml水中充分超聲分散10分鐘。
將球磨后的漿料添加到碳納米管溶液中，再進行高速攪拌I小時。后經(jīng)過噴霧干燥(進口溫度150°C，出口溫度60°C)，形成一種鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。電極制備及性能測試與實施例I相同。經(jīng)測試，首次放電容量為965mAh/g,充放電效率為89. 2%，經(jīng)過20次后容量保持率為99. 6%。實施例6將3. Og粒徑為40納米的球形納米硅和I. Og粒徑為O. 4 μ m的鈦酸鋰粉體在60ml丙酮中攪拌分散48小時，再轉(zhuǎn)移至球磨罐內(nèi)進行球磨內(nèi)進行濕磨，轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘，球磨18小時以達(dá)到鈦酸鋰均勻包覆納米硅的目的。另準(zhǔn)備I. Og碳納米管，在20ml丙酮中充分?jǐn)嚢璺稚?00分鐘。將球磨后的漿料添加到碳納米管溶液中，再進行高速攪拌I小時。后經(jīng)過噴霧干燥(進口溫度360°C，出口溫度105°C )，形成一種鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。電極制備及性能測試與實施例I相同。經(jīng)測試，首次放電容量為981mAh/g，充放電效率為83. 6%，經(jīng)過20次后容量保持率為99. 2%。實施例7將2. 5g粒徑為10納米的球形納米硅和2. 45g粒徑為4 μ m的鈦酸鋰粉體在70ml甲苯中攪拌分散36小時,再轉(zhuǎn)移至球磨罐內(nèi)進行濕磨,轉(zhuǎn)速550轉(zhuǎn)/分鐘,球磨I. 5小時以達(dá)到鈦酸鋰均勻包覆納米硅的目的。另準(zhǔn)備I. Og碳納米管，在20ml甲苯中充分?jǐn)嚢璺稚?5分鐘。將球磨后的漿料添加到碳納米管溶液中，再進行高速攪拌I小時。后經(jīng)過噴霧干燥(進口溫度180°C，出口溫度75°C )，形成一種鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。電極制備及性能測試與實施例I相同。經(jīng)測試，首次放電容量為982mAh/g，充放電效率為84. 7%，經(jīng)過20次后容量保持率為99. 4%。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料，包括由鈦酸鋰包覆納米硅構(gòu)成的復(fù)合顆粒和復(fù)合在該復(fù)合顆粒表面的碳納米管。
2.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述復(fù)合顆粒為微米級。
3.如權(quán)利要求I或2所述的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料中納米硅含量為2(T70wt%，進一步優(yōu)選為30 65wt%，特別優(yōu)選為4(T60wt% ； 優(yōu)選地，所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料中鈦酸鋰含量為2(T70wt%，進一步優(yōu)選為25 60wt%，特別優(yōu)選為30 50wt% ； 優(yōu)選地，所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料中碳納米管含量為f20wt%，進一步優(yōu)選為3 15wt%，特別優(yōu)選為5 10wt%。
4.一種如權(quán)利要求1-3任一項所述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟 (1)將納米硅和鈦酸鋰在溶劑中分散，再進行球磨濕混，使鈦酸鋰包覆納米硅； (2)將碳納米管在溶劑中分散； (3)將步驟(I)得到的漿料與步驟(2)得到的混合液混合，噴霧干燥，得到鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述納米硅為球形硅； 優(yōu)選地，所述納米硅粒徑為5 50納米，進一步優(yōu)選為10 40納米，特別優(yōu)選為20 30納米; 優(yōu)選地，所述鈦酸鋰為粉體； 優(yōu)選地，所述鈦酸鋰粒徑為O. f 5 μ m，進一步優(yōu)選為O. 5^3 μ m，特別優(yōu)選為O.8 I. 5 μ mD
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，步驟(I)中所述分散為超聲分散； 優(yōu)選地，步驟(I)中所述分散時間為至少I小時，進一步優(yōu)選2 48小時，特別優(yōu)選3 24小時； 優(yōu)選地，步驟(I)中所述溶劑為水、乙醇、丙酮、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺中的I種或至少2種的組合，特別優(yōu)選水。
7.如權(quán)利要求4-6任一項所述的方法，其特征在于，步驟(I)中所述球磨轉(zhuǎn)速為200^600轉(zhuǎn)/分鐘，進一步優(yōu)選為250 550轉(zhuǎn)/分鐘，特別優(yōu)選為300 500轉(zhuǎn)/分鐘； 優(yōu)選地，步驟(I)中所述球磨時間為至少I小時，進一步優(yōu)選為I. 5^20小時，特別優(yōu)選為2 15小時。
8.如權(quán)利要求4-7任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述分散為超聲分散； 優(yōu)選地，步驟(2)中所述分散時間為至少10分鐘，進一步優(yōu)選為15 100分鐘，特別優(yōu)選為20 60分鐘； 優(yōu)選地，步驟(2)中所述溶劑為水、乙醇、丙酮、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺中的I種或至少2種的組合，特別優(yōu)選水。
9.如權(quán)利要求4-8任一項所述的方法，其特征在于，步驟(I)和步驟(2)所述溶劑種類相同； 優(yōu)選地，所述噴霧干燥入口溫度為15(T400°C，進一步優(yōu)選為18(T350°C，特別優(yōu)選為.200^300 °C ； 優(yōu)選地，所述噴霧干燥出口溫度為6(TllO°C，進一步優(yōu)選為7(Tl00°C，特別優(yōu)選為.75 95。。。
10.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 (1)將納米硅和鈦酸鋰在水溶液中超聲分散，再進行球磨濕混，使鈦酸鋰包覆納米硅； (2)將碳納米管在水溶液中超聲分散； (3)將步驟(I)得到的漿料與步驟(2)得到的混合液混合，噴霧干燥，得到鋰離子電池Si/Li4Ti5012/CNT復(fù)合負(fù)極材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池Si/Li4Ti5O12/CNT復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，將鈦酸鋰材料包覆在納米硅材料表面，形成Si/Li4Ti5O12復(fù)合物，Si/Li4Ti5O12復(fù)合物再和碳納米管進行混合，經(jīng)過噴霧干燥得到Si/Li4Ti5O12/CNT三元材料，此方法制備的負(fù)極材料具有高比容量和高穩(wěn)定性。
文檔編號H01M4/485GK102891306SQ20121040783
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者譚強強, 段慧 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所