一种钛基锂离子电池负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钛基锂离子电池负极材料及其制备方法。该制备方法包括(1)向醇中加入钛酸四丁酯，搅拌得到溶液A；(2)将无水乙醇、去离子水和冰醋酸进行混合，再加入可溶性锂盐和可溶性铝盐，搅拌均匀得到溶液B；(3)将A溶液加热至40‑50℃，再在剧烈搅拌条件下将B溶液缓慢滴加至A溶液中，滴加完毕后超声震荡8‑15min，超声频率为20‑50KHz，然后在密封条件下加热至70‑85℃下反应8‑13h，产物进行干燥处理；(4)步骤(3)得到的产物粉碎后在保护性气氛下于500‑600℃下进行煅烧处理，得到钛基锂离子电池负极材料。该方法制备过程简单，条件可控，反应温和；得到的钛基锂离子电池负极材料具有首次放电容量高，循环性能良好，在高倍率下仍然具有较好的放电容量。

Titanium based anode material for lithium ion battery and preparation method thereof

The invention discloses a titanium based lithium ion battery anode material and a preparation method thereof. The preparation method comprises: (1) adding tetrabutyl titanate to alcohol and stirring to obtain solution A; (2) mixing anhydrous ethanol, deionized water and glacial acetic acid, adding soluble lithium salt and soluble aluminum salt, stirring to obtain solution B; (3) heating the solution A to 40 50 C, then slowly adding the solution B to the solution under severe stirring conditions. In A solution, after dropping, the ultrasonic oscillation time is 8 15 min, the ultrasonic frequency is 20 50 KHz, and then the product is heated to 70 85 C for 8 13 h under sealed condition, and then dried. (4) After crushing, the product is calcined in protective atmosphere at 500 600 C, and the anode of titanium-based lithium ion battery is obtained. Material Science. This method has the advantages of simple preparation process, controllable conditions, mild reaction, high initial discharge capacity, good cycling performance and good discharge capacity at high rate.

【技术实现步骤摘要】
一种钛基锂离子电池负极材料及其制备方法
本专利技术属于新材料领域，具体而言，涉及一种应用于锂电池的钛基负极材料及其制备方法。
技术介绍
新一代电动汽车要求其驱动电源具有快速充放电能力，而传统的碳负极材料在倍率性能、安全性能等方面已经不能很好地满足动力电池高功率的需求，所以研发新型非碳类高功率动力型锂离子电池负极材料具有重要的意义。钛基负极材料(二氧化钛、钛酸锂)具有在充放电过程中体积变化小、可逆性高、环境友好、成本低等优点，是高功率锂离子电池理想负极材料之一，但是仍然存在不同的缺陷，其中钛酸锂的理论比容量仅仅为175mAh/g，且导电性差，限制了钛酸锂的大电流充放电性能，同时在固相烧结过程中颗粒易团聚，生成的颗粒尺寸较大，并且振实密度小，比能量降低；而二氧化钛存在自身导电性差，影响电子传输，限制大倍率性能，并且高温烧结时容易发生团聚，形成二次颗粒，首次库伦效率低，可逆容量低。为了改善上述缺陷，常采用包覆或掺杂等方式来改良其电化学新更能，但是得到的材料性能改善并不显著，例如专利CN107742718A《一种具有多级结构的钛酸钠锂负极材料的制备方法》采用溶胶凝胶法制备得到的是复合的球状材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛基锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)向醇中加入钛酸四丁酯，搅拌得到溶液A；(2)将无水乙醇、去离子水和冰醋酸进行混合，再加入可溶性锂盐和可溶性铝盐，搅拌均匀得到溶液B；(3)将A溶液加热至40‑50℃，再在剧烈搅拌条件下将B溶液缓慢滴加至A溶液中，滴加完毕后超声震荡8‑15min，超声频率为20‑50KHz，然后在密封条件下加热至70‑85℃下反应8‑13h，产物进行干燥处理；(4)步骤(3)得到的产物粉碎后在保护性气氛下于500‑600℃下进行煅烧处理，得到钛基锂离子电池负极材料；其中钛酸四丁酯、锂盐、铝盐中钛、锂、铝的摩尔比为1:(1.5‑2.5)：(0....

【技术特征摘要】
1.一种钛基锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)向醇中加入钛酸四丁酯，搅拌得到溶液A；(2)将无水乙醇、去离子水和冰醋酸进行混合，再加入可溶性锂盐和可溶性铝盐，搅拌均匀得到溶液B；(3)将A溶液加热至40-50℃，再在剧烈搅拌条件下将B溶液缓慢滴加至A溶液中，滴加完毕后超声震荡8-15min，超声频率为20-50KHz，然后在密封条件下加热至70-85℃下反应8-13h，产物进行干燥处理；(4)步骤(3)得到的产物粉碎后在保护性气氛下于500-600℃下进行煅烧处理，得到钛基锂离子电池负极材料；其中钛酸四丁酯、锂盐、铝盐中钛、锂、铝的摩尔比为1:(1.5-2.5)：(0.3-0.8)。2.根据权利要求1所述钛基锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于，所述钛酸四丁酯、锂盐、铝盐中钛、锂、铝的摩尔比为1:(1.8-2.1)：(0.6-0.8)。3.根据权利要求1所述钛基锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于，所述可溶性锂盐为硝酸锂或氯化锂。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩兰，
申请(专利权)人：王彩兰，
类型：发明
国别省市：陕西,61