一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法

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一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,将含锂溶液滴入钛酸四丁酯溶液中,制得乳浊液A;将乳浊液A置于烘箱中,反应至乳浊液变为固态产物B;将B研磨后热处理,得到钛酸锂C;将钛酸锂和蒸馏水超声分散,得到钛酸锂水溶液,再加入一定量的表面活性剂,得到D溶液;把聚苯胺滴入D溶液中,得到E混合溶液;将E混合溶液放入冷水浴搅拌,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F;将催化剂和氧化剂混合溶液逐滴加入F溶液,得到G溶液;将G溶液磁力搅拌一定时间后,向G溶液加入反应终止剂搅拌,得到悬浊液H;将H离心后得到最终沉淀,最后进行真空干燥便可得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
【专利说明】
一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于电池电极材料技术领域,具体涉及一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]锂离子二次电池自上世纪末问世以来,其发展速度很快,已经受到了多家知名企业的关注,并大力研发使其进入商业化生产,目前在电动汽车领域已经有了一定比例的应用。锂离子电池在电动汽车、电动自行车等民用产品上有着巨大的商业前景,还在航天领域有着重大的应用。这就要求该种电池具有很高的可靠性和低温工作性能,同时还要求电池的循环寿命长,能量密度高,体积和质量小等。尖晶石型钛酸锂Li4Ti5O12(LTO)是一种零应变材料,循环性能好、充放电电压平台平稳、安全性高、价格低且容易制备,是很有潜力的动力型锂离子电池负极材料[康晓红,江红.导电剂对锂离子电池负极材料钛酸锂电化学性能的影响,[J].北京交通大学学报(2010)34 3]。
[0003]作为高性能电池材料,Li4Ti5O12具有很多不可替代的优点如:充放电时体积效应小于I % ;具有明显而较高的充放电平台,从而能够有效地抑制电解液的分解与锂枝晶的产生,保证了电池的安全性。然而,该材料低的电子电导率(〈10—13Scnf1)和Li+扩散系数(10—9_10—13Cm2S+1)在一定程度上限制了 Li4Ti5O1^极材料的发展。为了弥补这个不足之处,学者们主要从以下三个方面进行了研究:材料纳米化[Li X L ,Meng Y,Liu S , etal.1onothermal synthesis of sponge-like nano Li4Ti50i2 for high rate lithium-1on batteries[J].Journal of Solid State Electrochemistry,2015,19(6):1745-
1753.],渗杂/复合高电导率物质[Hao SjXiao X , Hu Z,et al.1mproving theelectrochemical performance of Li4Ti50i2 anode through confinement intoordered bimodal porous carbon frameworks[J].The Journal of Physical ChemistryC,2013,117(51):26889-26895.],包覆高电导率物质[Shi N NjJiang XjZhang Y,etal.Preparat1n and performance of N—doped carbon coated Li4Ti50i2 as anodematerial for lithium-1on batteries[J].Chemical Journal of ChineseUniversities-Chinese,2015,36(5):981-988.]。由于包覆导电高分子可以显著提高材料导电性,近年来导电高分子包覆已经被视为提高电极材料导电性的经济、实用的方法。同时,灵活易于控制的聚合比例可以很好的适应材料的体积膨胀,以达到改善电化学性能的目的。在种类繁多的高分子材料中,聚苯胺(PANI)由于其导电性良好、合成方法简单、易于掺杂、稳定性高和生产成本低而备受关注[Zheng J,Yu X ,Wang C,et al.Facilesynthesis of three-dimens1nal reinforced SnOpolyaniIine/sodium alginatenanofiber hydrogel network for high performance lithium-1on battery[J].Journal of Materials Science!Materials in Electronics,2016,27(5):4457-4464.]。截至目前,研究者们已经将很多电极材料与PANI进行了复合,并且复合后的电极材料表现出了良好的电化学性能。例如:Wang等人以T12和苯胺单体为主要原料,采用原位聚合结合化学刻蚀法,制备出了性能优异的HCl掺杂的Ti02/PANI复合材料[Wang ff LjParkJ-Y, Nguyen V H,et al.Hierarchical mesoporous rutile T1O2/C compositenanospheres as lithium-1on battery anode materials[J].Ceramics Internat1nal,2016,42(1):598-606.]DXu等人以SnO2和苯胺为主要原料,采用原位聚合法,制备出了H2S04掺杂的Sn02/PANI核壳材料,显著地提高了材料的储锂容量以及改善了循环稳定性[Xu W1Zhao K,Niu C,et al.Heterogeneous branched core-shell Sn02~PANI nanorodarrays with mechanical integrity and three diment1nal electron transport forlithium batteries [J].Nano Energy ,2014,8:196-204.]。然而截止目前,关于 Li4Ti5〇i2/PANI的相关报道却很少,只有He等人分别于2007年和2010年,以Li4Ti5O12和苯胺单体为主要原料,采用原位聚合法成功制备出了电化学性能优异的Li4Ti5012/PANI复合材料[He Z-Q1X1ng L Z1Chen S,et al.1n situ polymerizat1n preparat1n andcharacterizat1n of Li4Ti50i2~polyaniline anode material[J].Transact1ns ofNonferrous Metals Society of China, 2010,20(5): s262_s266.]。但是其制备过程中苯胺的聚合温度为30°C,最后需要用不同浓度的HCl反复清洗以及浸泡处理,以达到HCl掺杂的目的,这样使得制备工艺复杂化,难以规模化生产。所以寻找一种简单、易控、快速合成钛酸锂/聚苯胺的方法,对高性能锂离子电池负极材料的研究和开发具有重大的意义。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,以克服上述现有技术存在的缺陷,本发明制备的钛酸锂/聚苯胺材料纯度高、结晶性良好,包覆的高电导率物质聚苯胺可以显著提高材料导电性,并且能够达到纳米级,该材料有效地缩短了锂离子的扩散路径。
[0005]为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006]一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,包括以下步骤:
[0007]I)将含锂溶液滴入钛酸四丁酯中,充分搅拌均匀,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为(0.7?1.5):1;
[0008]2)将乳浊液A置于烘箱中反应,得到固态产物B;
[0009]3)将固态产物B研磨后,经热处理得到钛酸锂C;
[0010]4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散,得到钛酸锂水溶液,再加入表面活性剂,得到溶液D;
[0011 ] 5)将聚苯胺按照钛酸锂C:聚苯胺=1: (25?100)的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E;
[0012]6)将混合溶液E放入0-50C的冷水浴中搅拌后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F;
[0013]7)将催化剂和氧化剂混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G;
[0014]8)将溶液G搅拌均匀后加入反应终止剂,并继续搅拌,得到悬浊液H;
[0015]9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后进行真空干燥即得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
[0016]进一步地,步骤I)中含锂溶液中的锂离子浓度为0.2?5mol/L,含锂溶液为碳酸锂、草酸锂、醋酸锂或氢氧化锂的水溶液。
[0017]进一步地,步骤I)中搅拌是在20?100°C下,磁力搅拌20?120min。
[0018]进一步地,步骤2)中烘箱温度为70?100°C,反应时间为I?48h。
[0019]进一步地,步骤3)中热处理具体为:以6?10°C/min的升温速率升温至400?1000C后保温2?15h,然后冷却至室温。
[0020]进一步地,步骤4)中每IL蒸馏水中加入I?3mo I钛酸锂C,超声分散时间为I?5h,表面活性剂按照钛酸锂C:表面活性剂为1:0.1?1:0.3的质量比加入,所述表面活性剂为溴化十六烷基三甲铵、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
[0021 ]进一步地,步骤6)中搅拌为磁力搅拌,搅拌时间为I?5h,盐酸溶液的浓度为lmol/L ?3mol/L。
[0022]进一步地,步骤7)中催化剂为三氧化妈、五氧化二f凡或二氧化钛;氧化剂为双氧水、高锰酸钾或三氯化铁,步骤8)中的反应终止剂为碘化钾。
[0023]进一步地,步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加。
[0024]进一步地,步骤8)中将溶液G磁力搅拌I?5h时间后加入反应终止剂,并将搅拌温度调为600C,继续搅拌I?5h后,得到悬浊液H;步骤9)中真空干燥的温度为90?110°C,时间为6?12h0
[0025]与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
[0026]本发明采用钛酸锂和聚苯胺为原材料,采用原位聚合法制备分散均匀、高导电性的锂离子电池负极材料用钛酸锂/聚苯胺。经本发明方法制备的钛酸锂/聚苯胺材料纯度高、结晶性良好,包覆的高电导率物质聚苯胺可以显著提高材料导电性,并且能够达到纳米级,该材料有效地缩短了锂离子的扩散路径。同时,灵活易于控制的聚合比例可以很好的适应材料的体积膨胀,提高了其倍率性能,具有良好的电化学性能。本方法中,将苯胺的聚合温度设定为0-5 °C,使得苯胺单体能够充分聚合以及盐酸能够有效地掺杂,最终产物只需要经过简单离心即可得到最终产物,这样明显地缩短了制备周期,且制备方法简单,反应温度低,无需后续处理,对环境友好。
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例1制备的锂离子电池负极材料用钛酸锂/聚苯胺的XRD图片;
[0028]图2为本发明实施例1制备的锂离子电池负极材料用钛酸锂/聚苯胺的SEM照片;
[0029]图3为本发明实施例1制备的锂离子电池负极材料用钛酸锂/聚苯胺的倍率性能图。
【具体实施方式】
[0030]下面对本发明的实施方式做进一步详细描述:
[0031]一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,包括以下步骤:
[0032]I)将锂离子浓度为0.2?5mol/L的含锂溶液滴入钛酸四丁酯中,在20?100°C下磁力搅拌20?120min,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为(0.7?1.5):1,其中含锂溶液为碳酸锂、草酸锂、醋酸锂或氢氧化锂的水溶液;[0033 ] 2)将乳浊液A置于70?100 °C的烘箱中反应I?48h,得到固态产物B ;
[0034]3)将固态产物B研磨后,置于马弗炉中,以6?10°C/min的升温速率升温至400?1000 0C后保温2?15h,然后冷却至室温,得到钛酸锂C ;
[0035]4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散I?5h,得到钛酸锂水溶液,再加入表面活性剂,得到溶液D,每IL蒸馏水中加入I?3mol钛酸锂C,表面活性剂按照钛酸锂C:表面活性剂为1:0.1?1:0.3的质量比加入,所述表面活性剂为溴化十六烷基三甲铵、十二烷基苯磺酸纳或十一.烧基硫酸纳;
[0036]5)将聚苯胺按照钛酸锂C:聚苯胺=1: (25?100)的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E;
[0037]6)将混合溶液E放入0-5 °C的冷水浴中磁力搅拌I?5h后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F,其中盐酸溶液的浓度为lmol/L?3mol/L;
[0038]7)将催化剂和氧化剂混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G,其中催化剂为三氧化钨、五氧化二钒或二氧化钛;氧化剂为双氧水、高锰酸钾或三氯化铁;
[0039]8)将溶液G磁力搅拌I?5h时间后加入反应终止剂,并将搅拌温度调为60 V,继续搅拌I?5h后,得到悬浊液H,其中反应终止剂为碘化钾,步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加;
[0040]9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后在90?110°C的温度下真空干燥6?12hSP得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
[0041 ]下面结合实施例对本发明做进一步详细描述:
[0042]实施例1
[0043](I)将锂离子浓度为O,2mol/L的草酸锂溶液缓慢滴入钛酸四丁酯中,在20°C下磁力搅拌120min,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为0.7:1;
[0044](2)将乳浊液A放入烘箱进行反应,烘箱的温度为80°C,Ih后将已经变为固态的产物从烘箱中取出来,得到固态产物B;
[0045](3)将固态产物B研磨后,置于马弗炉中,以6°C/min的升温速率升温至600°C下进行热处理2h,然后冷却至室温,得到钛酸锂C;
[0046](4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散Ih,得到钛酸锂水溶液,再按照钛酸锂C:表面活性剂为1:0.1的质量比加入表面活性剂溴化十六烷基三甲铵,,得到溶液D,其中每IL蒸馏水中加入Imol钛酸锂C;
[0047](5)将聚苯胺按照钛酸锂:聚苯胺=1:25的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E;
[0048](6)将混合溶液E放入O 0C冷水浴,磁力搅拌Ih后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F,其中盐酸溶液的浓度为lmol/L;
[0049](7)将催化剂三氧化钨和氧化剂双氧水混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G;
[0050](8)将溶液G磁力搅拌Ih时间后,向溶液G加入碘化钾,并将搅拌温度调为60°C,搅拌Ih时间后,得到悬浊液H,其中步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加;
[0051](9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后在90°C的温度下真空干燥12h即得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
[0052]实施例2
[0053](I)将锂离子浓度为lmol/L的醋酸锂溶液缓慢滴入钛酸四丁酯中,在100°C下磁力搅拌20min,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为0.85:1;
[0054](2)将乳浊液A放入烘箱进行反应,烘箱的温度为70°C,5h后将已经变为固态的产物从烘箱中取出来,得到固态产物B;
[0055](3)将固态产物B研磨后,置于马弗炉中,以10°C/min的升温速率升温至1000°C下进行热处理Sh,然后冷却至室温,得到钛酸锂C;
[0056](4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散2h,得到钛酸锂水溶液,再按照钛酸锂C:表面活性剂为1: 0.15的质量比加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,得到溶液D,其中每IL蒸馏水中加入1.5mol钛酸锂C;
[0057](5)将聚苯胺按照钛酸锂:聚苯胺=1:50的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E;
[0058](6)将混合溶液E放入10C冷水浴,磁力搅拌2h后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F,其中盐酸溶液的浓度为3mol/L;
[0059](7)将催化剂五氧化二钒和氧化剂高锰酸钾混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G;
[0060](8)将溶液G磁力搅拌2h时间后,向溶液G加入碘化钾,并将搅拌温度调为60 V,搅拌2h时间后,得到悬浊液H,其中步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加;
[0061 ] (9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后在110°C的温度下真空干燥6h即得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
[0062]实施例3
[0063](I)将锂离子浓度为2mol/L的氢氧化锂溶液缓慢滴入钛酸四丁酯中,在40°C下磁力搅拌60min,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为1.2:1;
[0064](2)将乳浊液A放入烘箱进行反应,烘箱的温度为100°C,8h后将已经变为固态的产物从烘箱中取出来,得到固态产物B;
[0065](3)将固态产物B研磨后,置于马弗炉中,以8°C/min的升温速率升温至800°C下进行热处理6h,然后冷却至室温,得到钛酸锂C;
[0066](4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散3h,得到钛酸锂水溶液,再按照钛酸锂C:表面活性剂为1:0.2的质量比加入表面活性剂十二烷基硫酸钠,得到溶液D,其中每IL蒸馏水中加入2mol钛酸锂C;
[0067](5)将聚苯胺按照钛酸锂:聚苯胺=1:100的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E;
[0068](6)将混合溶液E放入2 0C冷水浴,磁力搅拌3h后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F,其中盐酸溶液的浓度为2mol/L;
[0069](7)将催化剂二氧化钛和氧化剂三氧化铁混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G;
[0070](8)将溶液G磁力搅拌3h时间后,向溶液G加入碘化钾,并将搅拌温度调为60°C,搅拌3h时间后,得到悬浊液H,其中步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加;
[0071](9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后在100°C的温度下真空干燥Sh即得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
[0072]实施例4
[0073](I)将锂离子浓度为3mol/L的碳酸锂溶液缓慢滴入钛酸四丁酯中,在60°C下磁力搅拌80min,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为1.5:1;
[0074](2)将乳浊液A放入烘箱进行反应,烘箱的温度为90°C,48h后将已经变为固态的产物从烘箱中取出来,得到固态产物B;
[0075](3)将固态产物B研磨后,置于马弗炉中,以10°C/min的升温速率升温至800°C下进行热处理10h,然后冷却至室温,得到钛酸锂C;
[0076](4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散4h,得到钛酸锂水溶液,再按照钛酸锂C:表面活性剂为I: 0.25的质量比加入表面活性剂十二烷基硫酸钠,得到溶液D,其中每IL蒸馏水中加入2.5mol钛酸锂C;
[0077](5)将聚苯胺按照钛酸锂:聚苯胺=1:25的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E;
[0078](6)将混合溶液E放入3 0C冷水浴,磁力搅拌4h后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F,其中盐酸溶液的浓度为3mol/L;
[0079](7)将催化剂三氧化钨和氧化剂双氧水混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G;
[0080](8)将溶液G磁力搅拌4h时间后,向溶液G加入碘化钾,并将搅拌温度调为60 V,搅拌4h时间后,得到悬浊液H,其中步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加;
[0081](9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后在100°C的温度下真空干燥1h即得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
[0082]实施例5
[0083](I)将锂离子浓度为5mol/L的草酸锂溶液缓慢滴入钛酸四丁酯中,在80°C下磁力搅拌lOOmin,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为1:1 ;
[0084](2)将乳浊液A放入烘箱进行反应,烘箱的温度为70°C,48h后将已经变为固态的产物从烘箱中取出来,得到固态产物B;
[0085](3)将固态产物B研磨后,置于马弗炉中,以12°C/min的升温速率升温至400°C下进行热处理15h,然后冷却至室温,得到钛酸锂C;
[0086](4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散5h,得到钛酸锂水溶液,再按照钛酸锂C:表面活性剂为1:0.3的质量比加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,得到溶液D,其中每IL蒸馏水中加入3mo I钛酸锂C ;
[0087](5)将聚苯胺按照钛酸锂:聚苯胺=1:50的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E;
[0088](6)将混合溶液E放入5 0C冷水浴,磁力搅拌5h后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F,其中盐酸溶液的浓度为lmol/L;
[0089](7)将催化剂五氧化二钒和氧化剂高锰酸钾混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G;
[0090](8)将溶液G磁力搅拌5h时间后,向溶液G加入碘化钾,并将搅拌温度调为60°C,搅拌5h时间后,得到悬浊液H,其中步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加;
[0091](9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后在90 °C的温度下真空干燥6h即得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。
[0092]由图1可以看出,实施例1所制备出的产物的各个衍射峰都很尖锐,强度都很高,并且也没有其他杂相的出现,表明了产物为纯相钛酸锂。在20-30°之间不均匀凸起的衍射峰为PANI的特征峰。从图2可以看出,实施例制备出的钛酸锂/聚苯胺为纳米级小颗粒,并且呈现出疏松的结构,这类结构的电极材料有利于锂离子和电子嵌入和脱出,也可以充分地与电解液接触,因而会具有良好的电化学性能。从图3可以明显的得出,实施例1制备的钛酸锂/聚苯胺材料具有较高的放电比容量和良好的倍率性能。
【主权项】
1.一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: .1)将含锂溶液滴入钛酸四丁酯中,充分搅拌均匀,制得乳浊液A,乳浊液A中Li与Ti的物质的量之比为(0.7?1.5):1; .2)将乳浊液A置于烘箱中反应,得到固态产物B; .3)将固态产物B研磨后,经热处理得到钛酸锂C; .4)将钛酸锂C加入蒸馏水并超声分散,得到钛酸锂水溶液,再加入表面活性剂,得到溶液D; .5)将聚苯胺按照钛酸锂C:聚苯胺=1:(25?100)的摩尔比滴入溶液D中,得到混合溶液E; .6)将混合溶液E放入0-50C的冷水浴中搅拌后,向其逐滴加入盐酸溶液,得到混合溶液F; .7)将催化剂和氧化剂混合溶液逐滴加入混合溶液F,得到溶液G; .8)将溶液G搅拌均匀后加入反应终止剂,并继续搅拌,得到悬浊液H; .9)将悬浊液H离心后得到最终沉淀,最后进行真空干燥即得到钛酸锂/聚苯胺复合材料。2.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤I)中含锂溶液中的锂离子浓度为0.2?5mo I/L,含锂溶液为碳酸锂、草酸锂、醋酸锂或氢氧化锂的水溶液。3.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤I)中搅拌是在20?100°C下,磁力搅拌20?120min。4.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中烘箱温度为70?100 0C,反应时间为I?48h。5.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤3)中热处理具体为:以6?10°C/min的升温速率升温至400?1000°C后保温2?15h,然后冷却至室温。6.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤4)中每IL蒸馏水中加入I?3mol钛酸锂C,超声分散时间为I?5h,表面活性剂按照钛酸锂C:表面活性剂为1:0.1?1:0.3的质量比加入,所述表面活性剂为溴化十六烷基三甲铵、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。7.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤6)中搅拌为磁力搅拌,搅拌时间为I?5h,盐酸溶液的浓度为lmol/L?3mol/L08.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤7)中催化剂为三氧化钨、五氧化二钒或二氧化钛;氧化剂为双氧水、高锰酸钾或三氯化铁,步骤8)中的反应终止剂为碘化钾。9.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤5)至步骤8)中聚苯胺、盐酸、催化剂、氧化剂、反应终止剂的添加量依次按照物质量之比为1:1:0.02:5:0.006进行添加。10.根据权利要求1所述的一种倍率性能良好的钛酸锂/聚苯胺复合材料的制备方法,其特征在于,步骤8)中将溶液G磁力搅拌I?5h时间后加入反应终止剂,并将搅拌温度调为60 °C,继续搅拌I?5h后,得到悬浊液H;步骤9)中真空干燥的温度为90?110 °C,时间为6?12h0
【文档编号】H01M4/36GK106058182SQ201610532992
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】黄剑锋, 李瑞梓, 惠亚妮, 李文斌, 许占位, 曹丽云, 李嘉胤, 杨欣
【申请人】陕西科技大学
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