[发明专利]用于锂离子电池的负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将锂源溶于第一溶剂中得到第一溶液，将钛源溶于第二溶剂中得到第二溶液；

（2）将碱溶于第三溶剂中得到碱性化合物溶液；所述第三溶剂为去离子水，所述碱性化合物为弱碱，包括碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾中的任意1种或至少2种的组合；

（3）将纳米硅粉和碳纳米管分散在第四溶剂中得到第一混合溶液；所述第四溶剂为去离子水，所述纳米硅粉与所述碳纳米管的摩尔比为0.8:2至1.2:2，所述纳米硅粉与所述锂源的摩尔比为0.8:3至1.2:3；

（4）将步骤（1）和步骤（2）获得的溶液滴加至步骤（3）获得的第一混合溶液中，得到第二混合溶液；在滴加过程中对第一混合溶液进行搅拌，搅拌速度为500-800r/min，通过控制滴加速度将体系PH值控制在7-9范围内，第一溶液、第二溶液和/或碱性化合物溶液的滴加速度为30-60滴/min；

（5）对步骤（4）得到的第二混合溶液进行沉淀获得沉淀物，并对沉淀物进行改性处理得到用于锂离子电池的负极材料；

在步骤（5）中，对步骤（4）得到的第二混合溶液进行沉淀获得沉淀物包括：

将所述第二混合溶液在微波中晶化，离心，洗涤，得到所述沉淀物；

在微波中晶化的时间为1至2小时；

在微波晶化过程中，控制体系温度为80至150°C；

采用微波仪提供微波环境，所述微波仪的功率为100W-250W。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述第一溶剂为去离子水。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述第二溶剂为醇类溶剂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述第二溶剂为甲醇、乙醇或多元醇。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述锂源包括硝酸锂、氯化锂、醋酸锂、柠檬酸锂、草酸锂、甲酸锂、乳酸锂、异丙醇锂中的任意1种或至少2种的组合。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述钛源包括可溶性的钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯或钛的氯化物中的任意1种或至少2种的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述锂源与所述钛源的摩尔比为4:5至4.5:5。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（5）中，对沉淀物的改性处理包括：

（5a）将所述沉淀物进行干燥、球磨获得改性钛酸锂前驱体Ⅰ；

（5b）将步骤（5a）得到的改性钛酸锂前驱体Ⅰ进行预烧、冷却、球磨得到改性钛酸锂前驱体Ⅱ；

（5c）将步骤（5b）得到的改性钛酸锂前驱体Ⅱ进行煅烧、冷却、球磨得到用于锂离子电池的负极材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（5a）中，将所述沉淀物置于真空干燥箱中进行干燥。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤（5a）中，真空干燥箱的温度为80-100°C。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（5a）中，干燥时长为8-10小时。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（5b）中，预烧时间为2-6小时。

13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（5b）中，预烧的温度为300-500°C。

14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（5b）中，预烧时的升温速率为1-5°C/min。