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一种高功率球形钛酸盐负极材料的制备方法技术
时间:2020-11-27 阅读:

本发明专利技术提供一种一次颗粒纳米化、二次颗粒球形化的高功率钛酸盐负极材料的制备方法。首先按Li2.05SrTi6O14中各元素摩尔比称取所需原料,以去离子水为分散剂,球磨混合1~6小时,将混合好的浆料进行喷雾干燥,得到球形前驱体,再经烧结得到一次颗粒纳米化、二次颗粒球形化的Li2.05SrTi6O14负极材料。该方法制备的材料倍率性能优异,球形度好,具有良好的加工性能,且该方法原料易得、工艺简单、操作方便,易于实现产业化。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率球形钛酸盐负极材料的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域,提供了一种一次颗粒纳米化、二次颗粒球形化钛酸盐负极材料的制备方法。
技术介绍
近年来,随着几起电动车燃烧事件先后发生,安全问题日益成为电动车及锂电行业的关注焦点。作为当前锂电池广泛使用的石墨负极材料,其“锂枝晶”(参考专利文献1CN200810141740.1)等安全问题比较严重,而作为负极备选材料的尖晶石型Li4Ti5O12对Li+/Li工作平台电压为1.55V,远高于金属锂析出电位,具有很好的安全性。但是由于Li4Ti5O12自身电位高,导致用其做负极的全电池电压较低。为了同时克服石墨负极的“锂枝晶”安全问题和Li4Ti5O12对Li+/Li工作平台电压高问题,本实验室在专利103811738A中提出了一种新型负极材料Li2+xSrmM1-mTi5+nN1-nO14-y,该材料对Li+/Li工作电压平台范围为0.8~1.45V,高于金属锂析出电位,且低于Li4Ti5O12的对Li+/Li工作电压平台,从而在保证安全性的同时,又具有较低的工作电压平台。但在后续研究中发现,该材料因为一次颗粒比较大,导致其倍率性能较低。
技术实现思路
为了克服Li2+xSrmM1-mTi5+nN1-nO14-y倍率性能低的问题,本专利技术提出了一种该材料一次颗粒纳米化、二次颗粒球形化的制备方法。本专利技术以Li2.05SrTi6O14为上述通式的代表,描述本专利技术的高功率球形钛酸盐负极材料的制备方法,其包括以下步骤:1)按Li2.05SrTi6O14中各元素摩尔比称取所需原料,以去离子水为分散剂,球磨混合1...

【技术保护点】
一种高功率球形钛酸盐负极材料的制备方法,包括如下步骤: 1)按Li2.05SrTi6O14中各元素摩尔比称取所需原料,以去离子水为分散剂,球磨混合1~6小时; 2)将步骤1)球磨后的浆料进行喷雾干燥,制得球形前驱体,喷雾干燥进口温度为200~400℃,离心转速为10000~30000r/min; 3)将步骤2)制得的球形前驱体在400~700℃预烧8~16小时,再在900~1100℃烧结12~24小时,自然冷却至室温,制得所述负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种高功率球形钛酸盐负极材料的制备方法,包括如下步骤:1)按Li2.05SrTi6O14中各元素摩尔比称取所需原料,以去离子水为分散剂,球磨混合1~6小时,其中,加入分散剂后混合物的固含量为40%~70%;2)将步骤1)球磨后的浆料进行喷雾干燥,制得球形前驱体,喷雾干燥进口温度为200~400℃,离心转速为10000~30000r/min;3)将步骤2)制得的球形前驱体在400~700℃预烧8~16小时,再在900~1100℃烧结12~24小时,自然冷却至室温,制得所述负极材料。2.权利要求1中所述的制备方法,其特征在于步骤1)中所述原料为锂化合物、纳米钛化合物、锶化合物。3.权利要求2中所述的制备方法,其特征在于所述锂化合物为氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂、硼酸锂、氯化锂或纳米碳酸锂中的一种或几种的组合。4.权利要求2中所述的制备方法,其特征在于所述纳米钛化合物为纳米金红石型二氧化钛或/和纳米锐钛矿型二氧化钛。

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