本发明涉及负极材料领域技术，尤其是指一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法。
背景技术：
随着新兴经济的快速发展，全球能源消耗量急剧增长。锂离子电池以其高电压、高能量密度、循环寿命长、安全性能好、成本低廉等优点在电脑、相机和移动电话等便携式电子设备上已经得到了广泛的应用。近年来，世界各国都在积极开展锂离子电池运用于混合动力电动汽车（HEV）、纯电动汽车（PEV）等的研究，但锂离子电池作为车载动力电池的主要瓶颈是锂离子电池负极材料的性能。
尖晶石型的钛酸锂具有很高的结构稳定性和较长的循环寿命，是具有应用前景的锂离子电池负极材料之一。钛酸锂在充放电过程中具有较高的嵌锂电位，可避免锂枝晶的出现和SEI膜的形成，且其在充放电过程中体积几乎不变，因此被称为“零应变材料”。然而，钛酸锂的电子电导率比较低且钛酸锂比容量相对主流负极材料石墨较低。
中国发明专利申请公布号CN 105226263A公开了一种钛酸锂锂离子电池的制备方法与应用，其方法是：
1)、溶剂的制备：将聚乙二醇、乙酸镁按1:l~1:5的质量比混合后全部溶解于纯水中；
2)、溶质的制备：将Ag，Co，Mg，Ti， Si，Zr的化合物中的一种或几种与纳米二氧化钛混合，混合后纳米二氧化钦的质量百分比为10%一30%；
3)、将步骤2中制成的溶质溶解于步骤1)中的溶剂得到悬浮液;
4)、将步骤3中的悬浮液进行紫外光照射；
5)、将步骤4处理后的悬浮液与偏钛酸、锂源、分散剂一起球磨、同时进行紫外光照射；
6）、将经步骤5）磨细并混匀后烘干的得到钛酸锂材料。
上述方法存在工艺步骤复杂。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，其能够提高生产效率、降低制造成本、快速有效制备产物和提高电池的循环性能和容量保持率。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取碳酸钾和二氧化钛，将所称材料放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度800℃后恒温1-8小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却；再添加质量百分比为0.5-3%的纳米NiO。
作为一种优选方案，所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度500-800℃后恒温2-10小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
本发明利用高温固相法合成制备钛酸锂，高温固相法具有反应时间短，工艺简单，易实现工业化大规模生产及燃烧合成反应快速的主要优点，又能在较短的时间内能得到晶体完整的产物，适合于钛酸锂的批量化生产而且本专利采用氧化镍对其进行包覆，提高了钛酸锂的充电比容量。
附图说明
图1是本发明之得到的NiO包覆钛酸锂的X射线衍射图谱；
图2是本发明之得到的NiO包覆钛酸锂的扫描电镜图；
图3是本发明之得到的NiO包覆钛酸锂的循环性能图。
具体实施方式
本发明揭示了一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取碳酸钾和二氧化钛，将所称材料放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度800℃后恒温1-8小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却；再添加质量百分比为0.5-3%的纳米NiO。
所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度500-800℃后恒温2-10小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
下面以多个实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1：
一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取按一定化学计量比的碳酸钾和二氧化钛8g放置于300 mL坩锅中，然后，放入室温马弗炉中以5℃/min预热到800℃，在800℃恒温4小时，保温加热反应4小时后直接从马弗炉中取出坩锅放置于空气中冷却至室温，得纳米钛酸锂，再添加质量百分比为2.8%的纳米氧化镍。
其中，所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度600℃后恒温6小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
图1是本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂的X射线衍射图谱，由图1可知，钛酸锂产物呈现有JCPDS，No. 26-1198的结构，表明所制样品主晶相为钛酸锂，图中没有出现氧化锌的衍射峰，说明加入少量氧化镍没有改变钛酸锂的晶型，间接说明氧化镍包覆在钛酸锂上。
图2是本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂的扫描电镜图，由图2可知所制样品微观形貌为纳米颗粒，在此温度及时间下制备出NiO包覆钛酸锂纳米复合负极材料。
图3是本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂复合负极材料的循环性能图，从图中可以看出NiO包覆钛酸锂的首次充电比容量为172.3mAh/g，明显高于未包覆钛酸锂的首次充电比容量159.7mAh/g，循环40次后，包覆NiO的钛酸锂其充电比容量为171.5mAh/g，而未包覆NiO的钛酸锂循环40次后其充电比容量为159mAh/g，从数据可以明显看出，NiO包覆钛酸锂明显提高了其循环性能。
实施例2：
一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取按一定化学计量比的碳酸钾和二氧化钛7g放置于300 mL坩锅中，然后，放入室温马弗炉中以5℃/min预热到800℃，在800℃恒温1小时，保温加热反应1小时后直接从马弗炉中取出坩锅放置于空气中冷却至室温，得纳米钛酸锂，再添加质量百分比为0.5%的纳米氧化镍。
其中，所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度500℃后恒温2小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
经测试，本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂复合负极材料，其首次充电比容量为170.3mAh/g，循环40次后，其充电比容量为169.5mAh/g。
实施例3：
一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取按一定化学计量比的碳酸钾和二氧化钛6g放置于300 mL坩锅中，然后，放入室温马弗炉中以5℃/min预热到800℃，在800℃恒温8小时，保温加热反应8小时后直接从马弗炉中取出坩锅放置于空气中冷却至室温，得纳米钛酸锂，再添加质量百分比为1.2%的纳米氧化镍。
其中，所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度700℃后恒温4小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
经测试，本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂复合负极材料，其首次充电比容量为168.8mAh/g，循环40次后，其充电比容量为168.5mAh/g。
实施例4：
一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取按一定化学计量比的碳酸钾和二氧化钛6.5g放置于300 mL坩锅中，然后，放入室温马弗炉中以5℃/min预热到800℃，在800℃恒温5小时，保温加热反应5小时后直接从马弗炉中取出坩锅放置于空气中冷却至室温，得纳米钛酸锂，再添加质量百分比为3%的纳米氧化镍。
其中，所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度800℃后恒温8小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
经测试，本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂复合负极材料，其首次充电比容量为167.9mAh/g，循环40次后，其充电比容量为166.8mAh/g。
实施例5：
一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取按一定化学计量比的碳酸钾和二氧化钛7.4g放置于300 mL坩锅中，然后，放入室温马弗炉中以5℃/min预热到800℃，在800℃恒温6小时，保温加热反应6小时后直接从马弗炉中取出坩锅放置于空气中冷却至室温，得纳米钛酸锂，再添加质量百分比为2.2%的纳米氧化镍。
其中，所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度550℃后恒温10小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
经测试，本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂复合负极材料，其首次充电比容量为167.7mAh/g，循环40次后，其充电比容量为166.8mAh/g。
实施例6：
一种制备NiO包覆钛酸锂复合负极材料的方法，采用高温固相合成，其步骤为：称取按一定化学计量比的碳酸钾和二氧化钛6.5g放置于300 mL坩锅中，然后，放入室温马弗炉中以5℃/min预热到800℃，在800℃恒温7小时，保温加热反应7小时后直接从马弗炉中取出坩锅放置于空气中冷却至室温，得纳米钛酸锂，再添加质量百分比为2.8%的纳米氧化镍。
其中，所述纳米NiO采用熔盐燃烧法制备，称取醋酸镍，将所称醋酸镍放入室温马弗炉，升温速度为5°/min，到预定温度650℃后恒温6小时；保温预定时间后取出，在室温下冷却。
经测试，本实施例中得到的NiO包覆钛酸锂复合负极材料，其首次充电比容量为167.1mAh/g，循环40次后，其充电比容量为166.5mAh/g。
本发明的设计重点在于：本发明利用高温固相法合成制备钛酸锂，高温固相法具有反应时间短，工艺简单，易实现工业化大规模生产及燃烧合成反应快速的主要优点，又能在较短的时间内能得到晶体完整的产物，适合于钛酸锂的批量化生产而且本专利采用氧化镍对其进行包覆，提高了钛酸锂的充电比容量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。