[0006] 本发明提供一种锂离子动力电池负极材料及其制备方法，该方法是采用溶胶-凝胶法制备了共掺杂的钛酸锂，而后采用喷雾干燥法进行再次造粒，有效地提高了钛酸锂的初始容量以及循环稳定性。
[0007] 为实现上述目的，本发明一方面提供了一种锂离子动力电池负极材料，所述负极材料为双元素共掺杂的钛酸锂，所述双元素为过渡金属元素，所述掺杂为Ti位掺杂。
[0008] 进一步地，其化学结构式为：Li4Ti5-x-yVxCryO12，其中，0＜x≤0.3，0＜y≤0.3。
[0009] 进一步地，所述负极材料的结构式优选为Li4Ti4.7V0.2Cr0.1O12。
[0010] 进一步地，所述负极材料的振实密度为1.0-2.0g/cm3，平均粒径为50-800nm。
[0011] 本发明另一方面提供了锂离子动力电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012] a、按照摩尔比n(Li)∶n(Ti)∶n(V)∶n(Cr)＝4∶(5-x-y)∶x∶y称取一定量的钛源分散于溶剂中，搅拌混合均匀后，得到溶液A；称取一定量的锂源将其溶于溶剂中，搅拌均匀，得到溶液B；称取一定量的钒源将其分散于溶剂中，搅拌混合均匀后，得到溶液C；称取一定量的铬源将其分散于溶剂中，搅拌混合均匀后，得到溶液D，其中，0＜x≤0.3，0＜y≤0.3；
[0013] b、在搅拌的作用下，将溶液B缓慢加入溶液A中后，再同时加入溶液C和D，得到透明的溶胶，继续搅拌直至形成凝胶，将所得凝胶干燥、研磨后，在保护气氛下于400-600℃煅烧，保温时间为2-5h，而后升高至700-900℃煅烧，保温时间为3-8h，冷却至室温，得到经共掺杂的钛酸锂；
[0014] c、称取一定量步骤(b)制得的共掺杂的钛酸锂，加入去离子水，配制成浓度为0.1-0.3g/mL的浆料，进行球磨后，将所述浆料进行喷雾干燥，得到粒径均匀的粉末，该粉末即为Li4Ti5-x-yVxCryO12。
[0015] 进一步地，所述锂源选自醋酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的至少一种，所述钛源选自钛酸异丙酯、钛酸丁酯中的至少一种，所述钒源选自钒酸钠、钒酸钾、偏钒酸铵中的至少一种，所述铬源硝酸铬、氯化铬中的至少一种，所述溶剂为去离子水、乙醇或丙酮，所述保护气氛选自氮气或氩气，所述步骤(b)中煅烧时的升温速率为5-8℃/min。
[0016] 进一步地，所述喷雾干燥的进口温度为150-220℃，出口温度为80-100℃，压力为0.1-0.3MPa。
[0017] 进一步地，所述球磨为干法球磨，时间为1-5h。
[0018] 本发明另一方面提供了一种锂离子动力电池负极，其包括铜箔和涂覆在铜箔上的负极浆料，所述负极浆料包括前述的锂离子动力电池负极材料。
[0019] 本发明另一方面提供了一种锂离子动力电池，其包括前述的锂离子动力电池负极。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0021] (1)本发明制备的负极材料为Ti位共掺杂钛酸锂，采用溶胶-凝胶法V和Cr容易地进入Ti位的16d位置进行共掺杂，其中V和Cr具有协同作用，使所得负极材料的初始容量以及循环稳定性显著提高。
[0022] (2)本发明采用最后采用喷雾干燥法再次造粒，在经过喷雾干燥后，所得粒径大小更加均匀，且为球状，粒径大小均一，振实密度高。
[0023] (3)本发明在喷雾干燥前预先将浆料进行球磨，同时控制浆料浓度，使得产物的振实密度更高，性能更好。
[0024] (4)该材料制备工艺简单，所得材料的电化学性能优异，具有良好的应用前景。
