The invention provides a lithium titanate material, preparation method and application thereof, a preparation method of lithium titanate material, its production method includes the following steps: using electrospinning method for lithium acetate lithium source, isopropyl titanate as titanium source, samarium nitrate as dopant solution for preparing fibrous lithium titanate precursor materials high temperature calcination, samarium doped lithium titanate material. The technical proposal provided by the invention not only improves the electrochemical performance of lithium titanate, but also improves the high rate performance and stability of lithium titanate. The prepared lithium titanate material can be used as the anode material of lithium titanate battery.
【技术实现步骤摘要】
一种钛酸锂材料、制备方法及其应用
本专利技术涉及二次电池储能
,具体涉及一种钛酸锂材料、制备方法及其应用。
技术介绍
储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。锂离子电池储能是各种储能转换效率最高的一种电化学储能方式。钛酸锂电池具有高电位(约1.55VvsLi+)、不易形成厚SEI膜、充放电循环过程中零应变、金属锂不易析出等优点,因其具有非常高的安全特性,已成为电池储能材料中的佼佼者。电极材料和电解液对锂离子电池的电化学性能有直接影响,尤其是正负电极材料,锂离子电池正极材料一般为嵌入化合物,主要有氧化钴锂、氧化镍锂和氧化锰锂系材料的尖晶石锰锂系;多阴离子正极材料有磷酸铁锂以及多元镍钴锰锂系等。其中商业价值大的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、三元材料系。锂离子电池之所以能够成功商业化,源于嵌锂化合物材料代替了安全性能低和循环寿命短的金属锂。理想的锂离子电池负极应具备以下的特点:(1)具有良好的离子和电子导电率:锂离子的扩散系数大、导电率高,便于快速充放电;(2)锂的插入和脱嵌可逆且反应过程中材料的结构变化很小甚至不发生变化,可以确保良好的循环性能;(3)较高的充放电效率和循环寿命:材料的表面结构良好,可与电解质充分接触;具有较高的结构稳定性、化学稳定性和热稳定性,且不与电解质发生反应;(4)在锂离子的反应中自由能变化小;(5)性价比高且绿色安全。目前,市场上采用较多的负极材料是碳素类材料。但由于碳负极材料存在一些缺 ...
【技术保护点】
一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:(1)向含抑制剂的乙醇溶剂中加入锂源和钛源,制成空白样钛酸锂前驱体溶液;(2)向所述空白样钛酸锂前驱体溶液中添加Ti位金属元素,制成掺杂有Ti位金属元素的钛酸锂前驱体溶液;(3)将所述掺杂有Ti位金属元素的钛酸锂前驱体溶液在恒温下搅拌,然后用静电纺丝设备纺丝,制成纤维状钛酸锂前驱体材料;(4)高温煅烧所述纤维状钛酸锂前驱体材料,得到掺杂有Ti位金属元素的钛酸锂材料。
【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:(1)向含抑制剂的乙醇溶剂中加入锂源和钛源,制成空白样钛酸锂前驱体溶液;(2)向所述空白样钛酸锂前驱体溶液中添加Ti位金属元素,制成掺杂有Ti位金属元素的钛酸锂前驱体溶液;(3)将所述掺杂有Ti位金属元素的钛酸锂前驱体溶液在恒温下搅拌,然后用静电纺丝设备纺丝,制成纤维状钛酸锂前驱体材料;(4)高温煅烧所述纤维状钛酸锂前驱体材料,得到掺杂有Ti位金属元素的钛酸锂材料。2.如权利要求1所述的一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,所述掺杂有Ti位金属元素的钛酸锂前驱体溶液中,所述锂源中的锂元素、钛源中的钛元素与Ti位金属元素的摩尔比为4:5:0.3-0.7。3.如权利要求1所述的一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,所述钛源和锂源分别为钛酸异丙酯和醋酸锂。4.如权利要求1所述的一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,所述Ti位金属元素为钐元素。5.如权利要求1所述的一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,所述钛源和乙醇的摩尔体积比为3/1000mol/ml,所述钛...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨凯,李建玲,赵宇广,张明杰,尹秀娟,刘皓,高飞,王瑜东,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院,国家电网公司,北京科技大学,国网山东省电力公司临沂供电公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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