本發明專利技術提供一種一次顆粒納米化、二次顆粒球形化的高功率鈦酸鹽負極材料的制備方法。首先按Li2.05SrTi6O14中各元素摩爾比稱取所需原料,以去離子水為分散劑,球磨混合1~6小時,將混合好的漿料進行噴霧干燥,得到球形前驅體,再經燒結得到一次顆粒納米化、二次顆粒球形化的Li2.05SrTi6O14負極材料。該方法制備的材料倍率性能優異,球形度好,具有良好的加工性能,且該方法原料易得、工藝簡單、操作方便,易于實現產業化。
【技術實現步驟摘要】
一種高功率球形鈦酸鹽負極材料的制備方法
本專利技術涉及鋰離子電池領域,提供了一種一次顆粒納米化、二次顆粒球形化鈦酸鹽負極材料的制備方法。
技術介紹
近年來,隨著幾起電動車燃燒事件先后發生,安全問題日益成為電動車及鋰電行業的關注焦點。作為當前鋰電池廣泛使用的石墨負極材料,其“鋰枝晶”(參考專利文獻1CN200810141740.1)等安全問題比較嚴重,而作為負極備選材料的尖晶石型Li4Ti5O12對Li+/Li工作平臺電壓為1.55V,遠高于金屬鋰析出電位,具有很好的安全性。但是由于Li4Ti5O12自身電位高,導致用其做負極的全電池電壓較低。為了同時克服石墨負極的“鋰枝晶”安全問題和Li4Ti5O12對Li+/Li工作平臺電壓高問題,本實驗室在專利103811738A中提出了一種新型負極材料Li2+xSrmM1-mTi5+nN1-nO14-y,該材料對Li+/Li工作電壓平臺范圍為0.8~1.45V,高于金屬鋰析出電位,且低于Li4Ti5O12的對Li+/Li工作電壓平臺,從而在保證安全性的同時,又具有較低的工作電壓平臺。但在后續研究中發現,該材料因為一次顆粒比較大,導致其倍率性能較低。
技術實現思路
為了克服Li2+xSrmM1-mTi5+nN1-nO14-y倍率性能低的問題,本專利技術提出了一種該材料一次顆粒納米化、二次顆粒球形化的制備方法。本專利技術以Li2.05SrTi6O14為上述通式的代表,描述本專利技術的高功率球形鈦酸鹽負極材料的制備方法,其包括以下步驟:1)按Li2.05SrTi6O14中各元素摩爾比稱取所需原料,以去離子水為分散劑,球磨混合1...
【技術保護點】
一種高功率球形鈦酸鹽負極材料的制備方法,包括如下步驟: 1)按Li2.05SrTi6O14中各元素摩爾比稱取所需原料,以去離子水為分散劑,球磨混合1~6小時; 2)將步驟1)球磨后的漿料進行噴霧干燥,制得球形前驅體,噴霧干燥進口溫度為200~400℃,離心轉速為10000~30000r/min; 3)將步驟2)制得的球形前驅體在400~700℃預燒8~16小時,再在900~1100℃燒結12~24小時,自然冷卻至室溫,制得所述負極材料。
【技術特征摘要】
1.一種高功率球形鈦酸鹽負極材料的制備方法,包括如下步驟:1)按Li2.05SrTi6O14中各元素摩爾比稱取所需原料,以去離子水為分散劑,球磨混合1~6小時,其中,加入分散劑后混合物的固含量為40%~70%;2)將步驟1)球磨后的漿料進行噴霧干燥,制得球形前驅體,噴霧干燥進口溫度為200~400℃,離心轉速為10000~30000r/min;3)將步驟2)制得的球形前驅體在400~700℃預燒8~16小時,再在900~1100℃燒結12~24小時,自然冷卻至室溫,制得所述負極材料。2.權利要求1中所述的制備方法,其特征在于步驟1)中所述原料為鋰化合物、納米鈦化合物、鍶化合物。3.權利要求2中所述的制備方法,其特征在于所述鋰化合物為氫氧化鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、硼酸鋰、氯化鋰或納米碳酸鋰中的一種或幾種的組合。4.權利要求2中所述的制備方法,其特征在于所述納米鈦化合物為納米金紅石型二氧化鈦或/和納米銳鈦礦型二氧化鈦。