一种双重包覆的钛酸锂电池材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种双重包覆的钛酸锂电池材料及制备方法，钛酸锂电池材料包括钛酸锂一次粒子，一次粒子表面包覆有第一包覆层，一次粒子聚集形成二次粒子，二次粒子表面包覆有第二包覆层，第一包覆层含有石墨烯和偏铝酸锂，第二包覆层含有石墨烯和偏铝酸锂，一次粒子的粒径为100‑500nm，二次粒子的粒径为5‑20μm。该钛酸锂电池材料同时具有高电子导电率和高离子导电率，制得的全电池容量发挥高，倍率充放电性能良好，高温循环性能好，而且能解决材料的胀气问题。

【技术实现步骤摘要】
一种双重包覆的钛酸锂电池材料及制备方法
本专利技术属于锂离子电池材料
，尤其是涉及一种双重包覆的钛酸锂电池材料及制备方法。
技术介绍
与石墨负极材料相比，钛酸锂材料：1)安全性能好，因其本身嵌锂电位较高，充放电过程中不会析出锂枝晶刺穿隔膜，避免引起电池短路；2)充放电过程中体积几乎无变化，是一种“零应变”材料，循环性能好；3)锂离子化学扩散系数高，具有三维锂离子通道，适合快速充放电；4)低温性能好。但是，钛酸锂材料有两个缺点：1.电子导电性差；2.由于钛酸锂负极材料中的结晶水以及电解液中存在的痕量水较难除去，在成品电池的化成以及循环过程中，痕量水造成电解液分解并产生气体，造成胀气现象，导致电芯鼓包，极大降低钛酸锂电池的寿命。现有技术中，对钛酸锂材料的改性主要是离子掺杂和材料表面包覆，对于离子掺杂，由于高温固相掺杂容易导致颗粒团聚，使得材料与电解液接触不充分，离子传输困难，大电流放电效果差；而材料表面包覆效果较好，方法简单，成为常用的改性方法。现有技术中的方法包覆后电子导电性提高了，但是又常会使材料的离子导电率下降，且有的方法包覆不完整，无法有效的避免钛酸锂与电解液的接触，防止电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双重包覆的钛酸锂电池材料，其特征在于：包括钛酸锂一次粒子，所述一次粒子表面包覆有第一包覆层，所述一次粒子聚集形成二次粒子，所述二次粒子表面包覆有第二包覆层，所述第一包覆层含有石墨烯和偏铝酸锂，所述第二包覆层含有石墨烯和偏铝酸锂，所述一次粒子的粒径为100‑500nm，所述二次粒子的粒径为5‑20μm。

【技术特征摘要】
1.一种双重包覆的钛酸锂电池材料，其特征在于：包括钛酸锂一次粒子，所述一次粒子表面包覆有第一包覆层，所述一次粒子聚集形成二次粒子，所述二次粒子表面包覆有第二包覆层，所述第一包覆层含有石墨烯和偏铝酸锂，所述第二包覆层含有石墨烯和偏铝酸锂，所述一次粒子的粒径为100-500nm，所述二次粒子的粒径为5-20μm。2.根据权利要求1所述的双重包覆的钛酸锂电池材料，其特征在于：所述第一包覆层中的碳元素质量占所述钛酸锂电池材料的0.05-5％，所述第一包覆层中的铝元素质量占所述钛酸锂电池材料的0.05-5％。3.根据权利要求1或2所述的双重包覆的钛酸锂电池材料，其特征在于：所述第二包覆层中的碳元素质量占所述钛酸锂电池材料的0.05-5％，所述第二包覆层中的铝元素质量占所述钛酸锂电池材料的0.05-5％。4.一种双重包覆的钛酸锂电池材料的制备方法，其特征在于：包括：第一步、将锂源、钛源、第一添加剂、第二添加剂与水混合1-24小时，然后干燥、于500-1200℃焙烧1-15小时得到一次物料，所述第一添加剂为石墨烯和石墨烯前驱体中的一种或多种的组合，所述第二添加剂为偏铝酸锂和偏铝酸锂前驱体中的一种或多种的组合，原料中固体质量百分比为10％-50％，焙烧温度优选为700-900℃；第二步、将一次物料、第三添加剂、第四添加剂与水混合1-24小时，然后干燥、于500-1200℃焙烧1-15小时得到双重包覆的钛酸锂电池材料，所述第三添加剂为石墨烯和石墨烯前驱体中的一种或多种的组合，所述第四添加剂为偏铝酸锂和偏铝酸锂前驱体中的一种或多种的组合，原料中固体质量百分比为10％-50％，焙烧温度优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永胜，任潘利，崔维国，王茂范，李爱红，
申请(专利权)人：天津普兰能源科技有限公司，天津普兰纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12