The invention provides a negative electrode material for improving the rate performance of lithium battery and a preparation method. The negative electrode material is prepared by wet grinding of titanium, silicon and carbon powders mixed with organic solvents to obtain slurry, then mixing with thermoplastic organic matter to obtain granular materials, and then mixing large granular materials with titanium dioxide and lithium carbonate to bond large particles through hydrolysis of all-hydrogen polysiloxane. Surface, sintered, and finally annealed at low temperature. The cathode material provided by the invention can effectively improve the lithium ion deblocking ability of the titanium silicon carbon/silicon carbide cathode material by using the lithium titanate coating as a buffer layer, thereby improving the rate performance of the cathode material at high current, and the preparation method is simple, and is suitable for popularization and application.
【技术实现步骤摘要】
一种提高锂电池倍率性能的负极材料及制备方法
本专利技术涉及锂电池
,特别是涉及一种提高锂电池倍率性能的负极材料及制备方法。
技术介绍
锂离子电池已经广泛应用于电动汽车、电动自行车、备用电源、移动通讯装备等要求大容量或大倍率充放电的动力装置。锂离子电池主要由由正极、负极、隔膜、电解液组成,其中负极材料的性能对于锂电池的性能有着非常重要的作用。传统锂离子电池所使用的负极大多为碳基材料,主要为石墨,其优势在于价格低廉,原料广泛,加工性能好,对于各种锂离子电池具有普遍的适用性。但其缺点也较为突出,锂离子在石墨中的脱嵌较为困难,石墨本身的容量和电导率并不算特别高。因此,研究高性能的负极材料成为锂电池发展的重要课题。钛硅碳具有与石墨类似的结构,钛原子与碳原子形成八面体结构,与硅原子层共同形成六方结构,这种材料同时具有金属与陶瓷的优点,具有高导电性、高导热性和较好的加工性能,在用于锂离子电池负极上具有更加优异的性能。与传统碳基负极材料类似,在高倍率充放电过程中,锂离子的在负极材料中的吸附和脱附能力相对较差,同时锂离子在层间的快速脱附容易导致负极材料结构的崩塌。因此针对钛硅碳/碳化硅复合负极材料的锂离子快速脱嵌能力的改善具有十分重要的实际意义。中国专利技术专利申请号201410098807.3公开了一种锂离子电池负极材料的制备方法,将Ti3SiC2在无氧条件下进行球磨,得到锂离子电池负极材料;该专利技术通过球磨使Ti3SiC2分解为SiC和钛碳化合物,所得SiC和钛碳化合物之间易于形成异质结,从而使SiC和钛碳化合物能够发挥协同作用;该专利技术所提供的制备方法得到的 ...
【技术保护点】
1.一种提高锂电池倍率性能的负极材料的制备方法,其特征在于,具体制备方法如下:(1)将钛、硅、碳的单质粉末与有机溶剂加入球磨机中,进行湿法球磨混料,制得混合物浆料;(2)将混合物浆料与热塑性有机物混合均匀,然后加入造粒机进行加热挤造粒,制得有机物均匀包覆混合物的大颗粒材料;(3)将全氢聚硅氮烷与硼酸以质量比10:3分散在水中,加入二氧化钛、钛酸锂粉末、大颗粒粒料,然后在1‑2MPa压力下加热至60‑80℃,全氢聚硅氮烷水解粘结,将二氧化钛、钛酸锂粉末粘结在大颗粒粒料表面,先预烧结使表面的二氧化钛和碳酸锂固化后,再升温后进行高温烧结,反应完全后洗涤干燥后得到负极颗粒材料,进一步加热至100℃保温24h,在自然降温退火处理,使表面光滑致密,制得钛酸锂包覆钛硅碳/碳化硅负极材料,即提高锂电池倍率性能的负极材料。
【技术特征摘要】
1.一种提高锂电池倍率性能的负极材料的制备方法,其特征在于,具体制备方法如下:(1)将钛、硅、碳的单质粉末与有机溶剂加入球磨机中,进行湿法球磨混料,制得混合物浆料;(2)将混合物浆料与热塑性有机物混合均匀,然后加入造粒机进行加热挤造粒,制得有机物均匀包覆混合物的大颗粒材料;(3)将全氢聚硅氮烷与硼酸以质量比10:3分散在水中,加入二氧化钛、钛酸锂粉末、大颗粒粒料,然后在1-2MPa压力下加热至60-80℃,全氢聚硅氮烷水解粘结,将二氧化钛、钛酸锂粉末粘结在大颗粒粒料表面,先预烧结使表面的二氧化钛和碳酸锂固化后,再升温后进行高温烧结,反应完全后洗涤干燥后得到负极颗粒材料,进一步加热至100℃保温24h,在自然降温退火处理,使表面光滑致密,制得钛酸锂包覆钛硅碳/碳化硅负极材料,即提高锂电池倍率性能的负极材料。2.根据权利要求1所述的一种提高锂电池倍率性能的负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述混合物浆料中,有机溶剂、钛、硅、碳的质量比例为100:30-45:20-30:30-45。3.根据权利要求1所述的一种提高锂电池倍率性能的负极材料的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为正己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷三氯甲烷、四氯化碳、丙酮、石油醚中...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆,昝航,
申请(专利权)人:成都新柯力化工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。