[发明专利]一种ZnO包覆TiO2(B)负极材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种ZnO包覆TiO₂(B)负极材料及其制备方法，制备方法包括有以下步骤：（1）TiO₂(B)的制备；（2）ZnO包覆TiO₂(B)；（3）烘箱干燥：将物料置于烘箱中干燥，烘箱温度为90‑130℃；（4）马弗炉煅烧；（5）球磨粉碎。通过采用本发明方法，制得ZnO包覆TiO₂(B)，ZnO大幅提高了TiO₂(B)充电比容量，具有优异的电化学性能，且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，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，为量产及应用奠定了基础。

技术领域

本发明涉及负极材料领域技术，尤其是指一种ZnO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。而且钛酸锂理论比容量只有175mAh/g，不能满足使用要求。

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ZnO包覆TiO₂(B)负极材料及其制备方法，其能有效解决现有之钛酸锂比容量低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种ZnO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：采用低温液相合成TiO₂ (B)锂离子电池负极材料，其步骤为：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）ZnO包覆TiO₂(B)：将醋酸锌放入装有水的双层玻璃反应釜中，待醋酸锌溶解后加入TiO₂(B)，搅拌桨转速为10-70Hz，在双层玻璃反应釜夹层中外接80-120℃循环导热油，待双层玻璃反应釜中液体蒸发后，将物料从双层玻璃反应釜下口放出；

（3）烘箱干燥：将物料置于烘箱中干燥，烘箱温度为90-130℃；

（4）马弗炉煅烧：将烘干后的物料置于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为250-500℃；

（5）球磨粉碎：将煅烧后的物料用球磨机粉碎，粉碎时间为3-15小时，然后用150-400目振动筛子过筛，获得ZnO包覆TiO2(B)负极材料。

作为一种优选方案，所述步骤（1）中恒温时间为72小时。

作为一种优选方案，所述步骤（2）中搅拌桨转速为50Hz，循环导热油的温度为100℃。

作为一种优选方案，所述步骤（3）中烘箱温度为110℃。

作为一种优选方案，所述步骤（4）中煅烧温度为400℃。