[发明专利]锂离子电池负极的制备方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池负极的制备方法，包括以下步骤：提供一碳纳米管阵列，刮取该碳纳米管阵列得到多个碳纳米管；分散该多个碳纳米管到一溶剂中，超声处理该多个碳纳米管使其形成一三维网络状结构；向分散有三维网络状结构的溶剂中加入一钛盐，并使所述钛盐发生水解反应产生二氧化钛颗粒，该二氧化钛纳米颗粒吸附在所述三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面；以及将吸附有二氧化钛纳米颗粒的三维网络状结构从溶剂中分离，干燥该吸附有二氧化钛纳米颗粒的三维网络状结构得到所述锂离子电池负极。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池负极的制备方法。

背景技术

碳纳米管(CNT)-二氧化钛(TiO₂)复合材料作为锂离子电池负极可以避免电极塌陷，以及抑制负极上固体电解质界面(SEI)层和锂枝晶的形成，而且具有良好的导电性以及良好的高倍率电流特性。

然而，现有的采用CNT-TiO₂复合材料的锂离子电池负极的制备方法，一般需要高温加热，操作复杂。而且在制备过程中需要采用强酸或表面活性剂等对碳纳米管进行表面改性，容易引入杂质以及对碳纳米管造成破坏。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种在室温条件下即可进行，而且不易破坏碳纳米管的锂离子电池负极的制备方法。

一种锂离子电池负极的制备方法，包括以下步骤：

S1：提供一碳纳米管阵列，刮取该碳纳米管阵列得到多个碳纳米管；

S2：分散该多个碳纳米管到一溶剂中，超声处理该多个碳纳米管使其形成一三维网络状结构；

S3：向分散有三维网络状结构的溶剂中加入一钛盐，并使所述钛盐发生水解反应产生二氧化钛颗粒，该二氧化钛纳米颗粒吸附在所述三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面；以及

S4：将吸附有二氧化钛纳米颗粒的三维网络状结构从溶剂中分离，干燥该吸附有二氧化钛纳米颗粒的三维网络状结构得到锂离子电池负极。

一种锂离子电池负极的制备方法包括以下步骤：

S1：提供一碳纳米管阵列，刮取该碳纳米管阵列得到多个碳纳米管；

S2：分散该多个碳纳米管到一溶剂中，超声处理该多个碳纳米管使其形成一三维网络状结构；

S3：向分散有三维网络状结构的溶剂中加入一钛盐，所述钛盐吸附在所述三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面；以及

S4：将吸附有钛盐的三维网络状结构从溶剂中分离，所述钛盐在分离过程中或分离之后进行水解形成二氧化钛纳米颗粒，该二氧化钛纳米颗粒吸附在所述三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面，形成所述锂离子电池负极。

相较于现有技术，本发明所提供的锂离子电池负极的制备方法采用比较简单的原位溶胶-凝胶法使二氧化钛纳米颗粒直接吸附在三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面，该方法在室温条件下就可以进行，比较简单易行。而且该制备方法不采用强酸或表面活性剂等对碳纳米管的表面进行改性，进而避免了杂质的引入以及对碳纳米管的破坏。

附图说明

图1为本发明实施例提供的锂离子电池负极的扫描电子显微镜照片。

图2为本发明实施例提供的锂离子电池负极的结构示意图。

图3为二氧化钛纳米颗粒在碳纳米管的表面形成一连续的二氧化钛膜时的锂离子电池负极的扫描电子显微镜照片。

图4为二氧化钛纳米颗粒不连续的均匀分散在碳纳米管的表面时的锂离子电池负极的扫描电子显微镜照片。

图5为本发明对的锂离子电池负极与传统的锂离子电池负极的在不同倍率下充放电循环测试比较图。