[发明专利]锐钛矿TiO2掺杂金属氧化物的锂离子电池负极材料

摘要

本发明公开一种锐钛矿TiO₂掺杂金属氧化物的锂离子电池负极材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：锐钛矿TiO₂ 240～300、石墨160～180、锂源165～170、掺杂剂16～24、碳源42～44、金属氧化物M_xO_y 52～68。通过配合采用锐钛矿TiO₂和金属氧化物，并选用本发明配方，制备得到锐钛矿TiO₂掺杂金属氧化物的锂离子电池负极材料，取代了传统之二氧化钛（B）负极材料，本发明的导电性能和机械性能得到了更大的提升，由于导电性能和机械性能的提升，作为锂离子电池负极材料时，循环性能与倍率充放电性能、首次充放电效率都得到进一步的提升。

主权项

1.一种锐钛矿TiO2掺杂金属氧化物的锂离子电池负极材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：锐钛矿TiO2 295、石墨 178、锂源 165～170、掺杂剂 23.5、碳源 43.8、金属M的盐类化合物，该盐类化合物的重量份为：使其转化为金属氧化物MxOy后重量份占67；所述锐钛矿TiO2的颗粒尺寸为20nm；制备时，包括有以下步骤：（1）分散：锐钛矿TiO2、石墨、锂源、掺杂剂、碳源分散于溶剂中，超声4.9h，得到混合浆料，溶剂为乙醇；（2）研磨：将混合浆料使用砂磨机研磨4.3h，研磨速度为2350 r/min ；（3）干燥：将研磨过的混合浆料使用喷雾干燥机干燥成粉，喷雾干燥进风温度为276℃，出风温度为176 ℃，恒流泵转度89r/min ；（4）包裹：将一种或多种含有表面包覆金属 M 的盐类化合物、反应助剂溶解于溶剂中，加入步骤（3）所得的物料，搅拌使其发生水解反应，使用转速1950 r/min 进行分散4h，获得水解反应产物；溶剂为水和能与水混溶的有机溶剂的混合物；（5）烧结：将步骤（4）所得的物料置于气氛保护炉中进行烧结，以 20℃ /min 的升温速率升至720℃并保温 7.6 小时即可；所述气氛保护炉中使用的保护气氛选自氩气。