The invention provides a power lithium battery lithium manganese oxide bismuth titanate material and its preparation method, the lithium manganese oxide bismuth titanate materials for layered sandwich structure, bismuth titanate particles embedded in layered lithium manganese oxide layer. The preparation method is of bismuth titanate, layered lithium manganese oxides by the phase induction, shear section and strong electric field to form a mosaic structured ion bismuth titanate grain layer between lithium manganese oxide bismuth titanate materials. The lithium manganese oxide bismuth titanate material growth of bismuth titanate in layered lithium manganese oxide layer, the crystal structure of bismuth titanate supported lithium manganese oxide, prevent lattice collapse, overcome the volume expansion and contraction, the high temperature cycling performance significantly improved, suitable for lithium batteries.
【技术实现步骤摘要】
一种动力锂电池氧化锰锂-钛酸铋材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池正极材料
,涉及一种动力锂电池电池氧化锰锂-钛酸铋材料及其制备方法。
技术介绍
发展和应用电动汽车可有效缓解能源危机和环境污染。锂离子电池因其能量密度高,使用寿命长,对环境无污染等众多优点而被认为是当今社会最有可能满足电动汽车和混合电动汽车需求的高性能电池。锂离子电池是20世纪90年代发展起来的一种新型二次储能电池。由于具有高能量、长寿命、低消耗、无公害、无记忆效应以及自放电小、内阻小、性价比高、污染少等优点,被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动汽车等领域。随着动力锂电池技术的发展,锂离子动力电池正极材料逐步向着高电压、高安全性、低成本、高能量密度的方向发展。锂离子电池正极材料一般选用过渡型金属氧化物,常见的有LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O2、LiFePO4和V2O5等。但是这些锂离子电池正极材料仍旧存在一些缺陷,比如放电容量低,克容量小,晶型不稳定,可逆性差,充电时间长等。极大的限制了锂离子电池在动力电池中的应用。层状氧化锰锂(LiMnO2)具有高达近300mAh/g的理论容量,电性能优越,且来源广泛、价格便宜、热稳定性好、无吸湿性、对环境友好,适合大规模开发使用,更适合于大容量要求的电动汽车,但由于脱锂后向尖晶石结构转变,晶型结构的反复变化极易引起体积膨胀和收缩,循环稳定性能不好,尤其是高温循环性能差,容易溶解损失,且难以承受高压充电。因此,寻找一种新的氧化锰锂(LiMnO2)材料来满足新一代锂离子电池正极材料的要求,是目前冲破锂离 ...
【技术保护点】
一种动力锂电池氧化锰锂‑钛酸铋材料,其特征在于:所述氧化锰锂‑钛酸铋材料为层状夹芯结构,其中,钛酸铋的晶粒镶嵌于层状氧化锰锂层中间。
【技术特征摘要】
1.一种动力锂电池氧化锰锂-钛酸铋材料,其特征在于:所述氧化锰锂-钛酸铋材料为层状夹芯结构,其中,钛酸铋的晶粒镶嵌于层状氧化锰锂层中间。2.根据权利要求1所述的动力锂电池氧化锰锂-钛酸铋材料,其特征在于:所述钛酸铋包括层状、微球状、花瓣状和片状中的一种或几种的组合。3.权利要求1或2所述动力锂电池氧化锰锂-钛酸铋材料的制备方法,其包括以下步骤:将钛酸铋、层状氧化锰锂通过晶相诱导、剪切切片和强电场规整离子形成一种层间镶嵌钛酸铋晶粒的氧化锰锂-钛酸铋材料。4.根据权利要求3所述动力锂电池氧化锰锂-钛酸铋材料的制备方法,其特征在于:制备方法包括以下步骤:步骤一:将二氧化锰、四氧化三锰、碳酸锂按摩尔比为1:0.2-0.5:1混合得到预混物;步骤二:将五水硝酸铋和钛酸四丁酯溶于乙醇中,制备钛酸铋前驱体溶液;将十六烷基三甲基溴化铵加入到所述钛酸铋前驱体溶液中搅拌至溶解得到混合溶液;步骤三:将40-50重量份步骤一制得的所述预混物、0.2-1重量份的晶向诱导剂和0.5-1重量份的还原剂,在高速混合机中以1400-5000rpm的速度高速搅拌分散3-5min,然后泵入螺杆机压机中,在所述晶相生长诱导剂和还原剂作用下,利用螺纹元件的剪切切片,在动态反应中形成层状氧化锰锂;同时在螺杆挤压机中段、后段,在形成的所述层状氧化锰锂还未完全形成稳定晶粒时,通入60重量份-50重量份步骤二制得的所述混合溶液,并加入氢氧化钠水溶液,通过所述螺纹元件的剪切切片作用,晶粒逐步镶嵌,形成层间镶嵌钛酸铋晶粒的氧化锰锂-钛酸铋材料;所述晶向诱导剂为三斜晶型CuSO4。5.根据权利要求4所述动力锂...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆,司文彬,曾军堂,
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
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