[发明专利]PEDOT:PSS包覆TiO2(B)负极材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)负极材料及其制备方法，负极材料包括有TiO₂(B)和PEDOT:PSS，PEDOT:PSS包裹住TiO₂(B)，其包覆量为整个负极材料的0.5%～5%。制备时，依次经过以下步骤：TiO₂(B)的制备、PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)、油浴加热、烘箱干燥和球磨粉碎。通过采用高导电率的PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)，PEDOT:PSS大幅提高了TiO₂(B)导电性，反应过程中不使用任何有毒溶剂，反应物成分简单，反应条件温和，制得的PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)具有优异的电化学性能，可用于制备作为锂离子电池负极材料新能源材料，本发明方法使用油浴加热高压釜，未涉及高温，能耗低，密闭环境下对环境污染低，工艺简单，操作方便，生产设备少，从而进一步降低成本。

技术领域

本发明涉及负极材料领域技术，尤其是指一种PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)负极材料及其制备方法。

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。

TiO₂-B的晶体结构为单斜晶系，C2/m空间群，由共边和顶点的TiO₆八面体构成。它最卓越的结构特点在于其晶体结构中存在沿[010]方向的特征平行通道，理论和实验都表明这有利于锂离子在通道内的结合与扩散。然而，二氧化钛作为一种半导体材料，其电导率很低，这非常不利于电子的传输从而影响了材料的电化学性能。所以，TiO₂材料作为负极材料的研发主要集中在提高嵌锂扩散能力和提升材料在负极应用时的电子电导能力。

发明内容

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PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)负极材料及其制备方法，其能有效解决现有之TiO₂(B)作为负极材料导电性差的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)负极材料，包括有TiO₂(B)和PEDOT:PSS，PEDOT:PSS包裹住TiO₂(B)，其包覆量为整个负极材料的0.5%～5%。

一种PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)负极材料的制备方法，包括有以下步骤：

（1）TiO₂(B)的制备：称取氢氧化钠和二氧化钛，将所称材料放入反应釜，升温速度为5℃/min，到预定温度180℃后恒温12-96小时，保温预定时间后在室温下冷却；

（2）PEDOT:PSS包覆TiO₂(B)：将PEDOT:PSS放入装有水的双层玻璃反应釜中，搅拌桨搅拌均匀；

（3）油浴加热：在双层玻璃反应釜夹层中外接90-130℃循环导热油，待双层玻璃反应釜中水蒸发到一定程度后，将物料从双层玻璃反应釜下口放出；

（4）烘箱干燥：将放出的物料于烘箱中烘干；

（5）球磨粉碎：物料烘干后用球磨机粉碎，用150-400目振动筛过筛。

作为一种优选方案，所述步骤（1）中恒温72小时。