[發(fā)明專利]一種應用于鋰電池負極的聚苯胺包覆Ti2

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• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112635768A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 熊劍;劉凱;費安杰;虞雷
• 申請（專利權）人: 湖北工業(yè)大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/58;H01M4/136;H01M4/1397;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪

1.一種應用于鋰電池負極的聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）制備Ti₂Nb₁₀O₂₉微球：將五氯化鈮溶于有機溶劑中，然后向其中加入鈦酸異丙酯，攪拌混合并于180-200℃進行溶劑熱反應20-24h，待所述溶劑熱反應結束后，過濾，洗滌，干燥，再在空氣氛圍下于700-850℃進行煅燒處理3-12 h，得到Ti₂Nb₁₀O₂₉微球；

2）聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球的制備：將步驟（1）所得Ti₂Nb₁₀O₂₉微球加入到含苯胺和十二烷基硫酸鈉的水溶液中，超聲分散后，加入含有過硫酸銨的鹽酸，溶液pH為1~4，進行攪拌反應，待所述反應結束后，洗滌，干燥，得到聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球；

所述步驟2）中加入苯胺與Ti₂Nb₁₀O₂₉的質量比為5%。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中苯胺:十二烷基硫酸鈉:過硫酸銨的摩爾比為1:1~2:3~3.5。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中苯胺:十二烷基硫酸鈉:過硫酸銨的摩爾比為1:1:3。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中于60~80℃下干燥6~10h。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中加入鹽酸后，溶液pH為3~4。

6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1）中所述五氯化鈮與鈦酸異丙酯的摩爾比為5：1。

7.權利要求1~6任一所述方法所得聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球材料。

8.權利要求1~6任一所述方法所得聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球材料在鋰離子電池中的應用。

9.根據(jù)權利要求8所述的應用，其特征在于，將所述聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球材料應用于鋰離子電池，包括以下步驟：

按照聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球材料:導電劑:粘結劑=65~90:5~25:5~10的質量比例調漿，然后，將漿料涂布在集流體表面，并于60~80℃下真空干燥6~10h后，對輥，切片，作為負極材料備用；

正極材料使用金屬鋰片，電解液為1mol/L六氟磷酸鋰溶液，隔膜為聚丙烯膜或聚乙烯膜，在真空手套箱中組裝成電池。

10.根據(jù)權利要求9所述的應用，其特征在于，按照聚苯胺包覆Ti₂Nb₁₀O₂₉復合微球材料:炭黑:聚偏氟乙烯=65:25:10的質量比例調漿，然后，將漿料涂布在銅箔表面，并于60~80℃下真空干燥6~10h后，對輥，切片，作為負極材料備用；

正極材料使用金屬鋰片，電解液為1mol/L六氟磷酸鋰溶液，隔膜為聚丙烯膜或聚乙烯膜，在真空手套箱中組裝成電池；

所述六氟磷酸鋰溶液為：將LiPF₆溶解在碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯按體積比為1:1:1的混合溶液中，或將LiPF₆溶解在碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯按體積比為1:1的混合溶液中，或將LiPF₆溶解在碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯按體積比為1:1的混合溶液中。