The invention relates to a preparation method of a surface controlled lithium titanate material, lithium ion secondary battery two materials belonging to the technical field, the method comprises the following steps: step one, the lithium titanate powder materials, surface modifier added to the solvent, stirring to obtain mixed solution; step two, step a the mixed solution is transferred to the reactor, heat treatment at 80 DEG ~220 DEG 0.5h~48h; step three, centrifugal separation, remove supernatant, cleaning solid precipitation, and precipitation at 70 to 120 DEG C under vacuum drying, get lithium titanate material surface can be controlled; the surface modification agent for at least one kind of sodium sulfide, sodium carbonate, sodium bicarbonate and sulfide in ammonia. Because of the surface defects of lithium titanate materials by using the method of the invention is less, therefore, can reduce the side effects of electrode materials in lithium intercalation process, improve the use of the material of the Kulun battery efficiency, cycle life and rate performance.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种表面可调控的钛酸锂材料的制备方法,属于锂离子二次电池材料
技术介绍
当前,电子产品、电动工具、移动产品的快速发展需要高性能的电池。锂离子电池相对于铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池具有高的工作电压、高的比能量等优点,因此获得了广泛的应用。其中以钛酸锂(Li4Ti5O12)为阳极的电池是锂离子电池的一类。钛酸锂电池因其独特的优点而在要求长循环寿命、低温、大倍率、高安全要求的场合具有潜在的应用,这些优点包括:第一,钛酸锂是一种零应变材料,在满充与满放时体积几乎不发生任何变化,可避免在循环过程中体积变化造成的容量衰减,因此以钛酸锂作为阳极活性物质的锂离子电池比以石墨、锡硅合金作为阳极活性物质的锂离子电池具有更长的循环寿命;第二,钛酸锂相对于锂的电位约为1.55V,远大于析锂电位,因此不会出现像石墨那样因析锂而造成的安全问题;第三,以钛酸锂作为阳极活性物质的锂离子电池相对于以石墨作为阳极活性物质的锂离子电池具有更好的安全性能和低温性能,且能够进行大倍率的充电和放电。但是,钛酸锂在制备过程中(高温固相合成或者液相制备)存在表面缺陷(杂质元素,不纯相或者无定形层),这种缺陷会引起电极材料在脱嵌锂过程中副反应增多,导致库伦效率低、循环寿命短和倍率性能差。有鉴于此,确有必要提供一种表面可调控的钛酸锂材料的制备方法,其可以调控、调节钛酸锂的表面结构,大大减小其表面缺陷,从而减少电极材料在脱嵌锂过程中的副反应,提高使用该材料的电池的库伦效率、循环寿命和倍率性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对现有技术的不足,而提供一种表面可调控的钛酸锂材料及其 ...
【技术保护点】
一种表面可调控的钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将钛酸锂粉末材料、表面改性剂加入溶剂中,搅拌均匀,得到混合溶液;步骤二、将步骤一所得到的混合溶液转移到反应釜中,在80℃~220℃下热处理0.5h~48h;步骤三、离心分离,去除上清液,清洗固相沉淀,然后将固相沉淀在70℃~120℃下真空干燥,得到表面可调控的钛酸锂材料;所述表面改性剂为硫化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和硫化氨中的至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种表面可调控的钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将钛酸锂粉末材料、表面改性剂加入溶剂中,搅拌均匀,得到混合溶液;步骤二、将步骤一所得到的混合溶液转移到反应釜中,在80℃~220℃下热处理0.5h~48h;步骤三、离心分离,去除上清液,清洗固相沉淀,然后将固相沉淀在70℃~120℃下真空干燥,得到表面可调控的钛酸锂材料;所述表面改性剂为硫化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和硫化氨中的至少一种。2.根据权利要求1所述的表面可调控的钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述钛酸锂粉末材料为纯相钛酸锂材料或掺杂钛酸锂材料,其粒度为0.1μm~50μm。3.根据权利要求1所述的表面可调控的钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述溶剂包括水、乙醇和乙二醇中的至少一种。4.根据权利要求1所述的表面可调控的钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述表面改性剂在混合溶液中的浓度为0.0001~2mol/L。5.根据权利要求2所述的表面可调控的钛...
【专利技术属性】
技术研发人员:李宝华,钱坤,贺艳兵,唐林楷,李海,石蕊英,康飞宇,
申请(专利权)人:清华大学深圳研究生院,
类型:发明
国别省市:广东;44
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