【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合材料，尤其涉及一种聚苯胺包覆钛酸锂复合材料及其制备方法、二次电池。
技术介绍
1、钛酸锂作为锂离子电池的负极材料，具有循环性能好、结构稳定、环境友好、原材料资源丰富等优点，由其制备钛酸锂电池安全性高。并且，在锂离子嵌入脱出过程中，钛酸锂复合材料几乎没有体积变化，结构零应变，具备良好的循环稳定性，此外它的尖晶石结构可以为锂离子扩散提供三维通道，显示出良好的锂离子嵌入/脱出可逆性。同时，钛酸锂材料的对锂电位较高，为1.55v，不会在界面形成sei膜和锂枝晶，这样就提高了钛酸锂电池的安全性。
2、钛酸锂材料在拥有众多优点的同时也存在一些缺点，其中之一是钛酸锂材料的能量密度较低，理论比容量约175mah/g；而且钛酸锂材料的导电性较差，电子电导率＜10-13s/cm，锂离子扩散系数也较低，这些都限制了钛酸锂材料在锂离子电池中的应用。
3、此外，相关技术中一般是采用球磨工艺对钛酸锂材料进行改性，但其存在存本高，且效果不理想的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种聚苯胺包覆钛酸锂复合材料及其制备方法，旨在改善以上至少一个技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种聚苯胺包覆钛酸锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
3、将钛源和锂源加入第一溶剂中混合，得到混合浆料；
4、采用喷雾干燥设备对所述混合浆料进行喷雾干燥，得到纳米钛酸锂前驱体；
5、对所述纳米钛酸锂前驱体进行烧结，得纳米钛酸锂材料；>
6、将制备的所述纳米钛酸锂材料和苯胺单体加入第二溶剂中得到预反应液；
7、向所述预反应液中加入掺杂剂和氧化剂使所述苯胺单体进行原位聚合，得到聚苯胺包覆钛酸锂的悬浮液；
8、过滤所述悬浮液，得到聚苯胺包覆钛酸锂复合材料。
9、在本申一些实施例中，所述钛源中的ti(钛)和所述锂源中的li(锂)的摩尔比为1:(0.81至0.88)；和/或
10、所述混合浆料的固含量为25％至30％；和/或；
11、所述钛酸锂与所述苯胺单体的摩尔比为2:1至7:1。
12、在本申一些实施例中，所述钛源包括二氧化钛、氢氧化钛、偏钛酸中的一种或多种；和/或
13、所述锂源包括氯化锂、硝酸锂、醋酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的一种或多种。
14、在本申一些实施例中，所述将钛源和锂源加入第一溶剂中混合的步骤包括搅拌混合，搅拌速度为800rpm至1000rpm；和/或
15、所述将钛源和锂源加入第一溶剂中混合的步骤包括搅拌混合，所述搅拌混合的搅拌时间为4h至10h。
16、在本申一些实施例中，所述喷雾干燥设备的干燥塔的进料温度为280℃至300℃；和/或
17、所述喷雾干燥设备的出料口温度为110℃至120℃；和/或
18、所述喷雾干燥的雾化压力为0.3mpa至0.6mpa；和/或
19、所述纳米钛酸锂前驱体的含水量为0至5％。
20、在本申一些实施例中，所述烧结的温度为600℃至800℃，时间为2h至3h；和/或
21、所述烧结在空气气氛或惰性气氛下进行；所述空气气氛中的气体包括空气；所述惰性气氛中的气体包括氮气、氦气、氖气、氩气、氪气以及氙气中的一种或多种；和/或
22、所述掺杂剂包括盐酸、5-磺基水杨酸、冰醋酸、柠檬酸、草酸中的一种或多种；和/或
23、所述氧化剂包括过氧化物。示例性地，所述过氧化物包括过氧化氢、碳酸脂类过氧化物、过硫酸铵中的一种或多种。
24、在本申一些实施例中，所述向所述预反应液中加入掺杂剂和氧化剂使所述苯胺单体原位聚合的步骤包括：
25、向所述预反应液中加入掺杂剂调节溶液的ph值到3至5，继续搅拌0.5h至5h，使苯胺单体和掺杂剂充分反应，得到预反应体系；
26、将氧化剂溶于第二溶剂中中得到混合液，将混合液滴加到所述预反应体系中，滴加完后再冰水浴继续反应3h至6h使所述苯胺单体原位聚合。
27、在本申一些实施例中，所述氧化剂包括过硫酸铵，所述过硫酸铵与所述苯胺单体的摩尔比为1:0.8至1:1.2。
28、本申请第二方面提供一种复合材料，所述复合材料由所述的制备方法制备得到。
29、本申请第三方面提供一种二次电池，所述二次电池包括正极、负极以及隔膜，所述负极包括负极集流体和设置于负极集流体上的负极涂层，所述负极涂层包括所述的聚苯胺包覆钛酸锂复合材料。
30、有益效果：本申请中提供了一种聚苯胺包覆钛酸锂复合材料的制备方法，该制备方法与现有的改性钛酸锂材料的制备方法相比省略了球磨工艺，使其制备过程更简单，有利于降低制备成本。同时，由于聚苯胺具有出色的电导率和电容性，本申通过原位反应在钛酸锂材料外包覆聚苯胺，从而能够提高钛酸锂材料的离子导电性，隔绝电解液与材料表面的直接接触，阻止副反应的发生，有利于提高具有该聚苯胺包覆钛酸锂复合材料的电池的循环稳定性。
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1.一种聚苯胺包覆钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源中的Ti和所述锂源中的Li的摩尔比为1:(0.81至0.88)；和/或
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源包括二氧化钛、氢氧化钛、偏钛酸中的一种或多种；和/或
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将钛源和锂源加入第一溶剂中混合的步骤包括搅拌混合，搅拌速度为800rpm至1000rpm；和/或
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥设备的干燥塔的进料温度为280℃至300℃；和/或
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为600℃至800℃；和/或
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述向所述预反应液中加入掺杂剂和氧化剂使所述苯胺单体原位聚合的步骤包括：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂包括过硫酸铵，所述过硫酸铵与所述苯胺单体的摩尔比为1:0.8至1:1.2。
9.一
10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括正极、负极以及隔膜，所述负极包括负极集流体和设置于负极集流体上的负极涂层，所述负极涂层包括权利要求9所述的聚苯胺包覆钛酸锂复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种聚苯胺包覆钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源中的ti和所述锂源中的li的摩尔比为1:(0.81至0.88)；和/或
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源包括二氧化钛、氢氧化钛、偏钛酸中的一种或多种；和/或
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将钛源和锂源加入第一溶剂中混合的步骤包括搅拌混合，搅拌速度为800rpm至1000rpm；和/或
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥设备的干燥塔的进料温度为280℃至300℃；和/或
6.如权利要求1所述的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：李倩倩，康宗维，李鹏，韩校卫，杨龙奎，
申请(专利权)人：北方奥钛纳米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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