[发明专利]钛酸锂-石墨烯复合材料、锂离子电池的制备方法

权利要求书

1.一种钛酸锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将氧化石墨加入水中超声分散，得到氧化石墨烯悬浮液；

向所述氧化石墨烯悬浮液中加入钛酸锂，超声分散后过滤，得到钛酸锂与氧化石墨烯的混合物；及

在保护性气体氛围下，将所述钛酸锂与氧化石墨烯的混合物升温至400℃~1000℃，并保温0.5h~2h，冷却得到钛酸锂-石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的钛酸锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述保护性气体选自氮气及氩气中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的钛酸锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯悬浮液中，所述氧化石墨烯的浓度为0.1mg/ml~1mg/ml。

4.根据权利要求1所述的钛酸锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨与所述钛酸锂的质量比为1:1~1:8。

5.根据权利要求1所述的钛酸锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，将所述钛酸锂与氧化石墨烯的混合物以5℃/min~30℃/min的升温速率升温至400℃~1000℃。

6.根据权利要求1所述的钛酸锂-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，在制备石墨烯悬浮液的步骤之前还包括：制备氧化石墨，制备氧化石墨包括以下步骤：

将石墨加入浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸液中形成混合液，将混合液的温度保持在-2℃~2℃搅拌10min~30min；

向混合液中加入高锰酸钾，继续将混合液的温度保持在-2℃~2℃搅拌1h；

将混合液升温至80℃~90℃并保温0.5h~2h；

向混合液中加入去离子水，继续在80℃~90℃保温0.5h~2h；及

向混合液中加入过氧化氢除去高锰酸钾，抽滤，洗涤固体物，干燥固体物后得到氧化石墨。

7.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供正极活性材料和负极活性材料，所述负极活性材料为权利要求1至6任一项所述的钛酸锂-石墨烯复合材料的制备方法制备的钛酸锂-石墨烯复合材料；

分别将所述正极活性材料及所述负极活性材料涂敷在正极集流体及负极集流体上制备正极及负极；及

将所述正极及负极与隔膜组装后浸泡于电解液中，得到锂离子电池。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述正极活性材料选自钴酸锂、磷酸铁锂及锰酸锂中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述正极由以下步骤制备：将所述正极活性材料与正极粘结剂、正极导电剂按质量比75~90:5~10:5~15混合形成正极材料，将所述正极材料与溶剂混合配制成正极浆料，然后将所述正极浆料涂布在正极集流体上，经干燥、轧膜、分切后制作成正极。

10.根据权利要求7所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述负极由以下步骤制备：将所述负极活性材料、负极粘结剂、负极导电剂按质量比80~90:5~10:5~10混合形成负极材料，将所述负极材料与溶剂混合配制成负极浆料，然后将所述负极浆料涂布在负极集流体上，经干燥、轧膜、分切后制作成负极。