当前位置: 首页 > 专利查询>邹帅专利>正文

一种高性能、超细钛酸锂纳米颗粒制备工艺制造技术

技术编号:20163258 阅读:44 留言:0更新日期:2019-01-19 00:16
本发明专利技术公开了一种高性能、超细钛酸锂纳米颗粒的制备工艺,该纳米颗粒的原料表面活性剂混合物、混合溶剂、TiO2、LiOH·H2O、氨水,其中表面活性剂混合物的重量与混合溶剂的体积之间的比例为0.7:60,LiOH·H2O与TiO2在取用时,LiOH·H2O与TiO2摩尔比为1:1‑1.2,且LiOH·H2O和TiO2的总质量与混合溶剂的体积之间的比例为3.5‑4:60,TiO2的重量与氨水的体积之间的比例为1:5‑6。本发明专利技术制备工艺的合成条件简单,使用的原料价格便宜,并且通过表面活性剂的作用,以乙二醇作溶剂,提高样品的分散性,获得粒径均一的钛酸锂纳米球,作为锂离子电池负极材料,首次充放电比容量大达理论比容量的96.8%,100次循环后比容量仅下降5.6%,并且50次循环后几乎无衰减,阻抗小于50Ω。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能、超细钛酸锂纳米颗粒制备工艺
本专利技术属于新能源电池
,具体的,涉及一种高性能、超细钛酸锂纳米颗粒制备工艺。
技术介绍
随着经济社会的发展,能源危机变得日趋严峻,锂离子电池由于其比容量高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、环境友好等优势,作为新兴的清洁能源被广泛地应用,目前商业化的石墨负极材料,由于其在高倍率和低温充电时易形成锂枝晶,造成电池内部短路,存在安全隐患,因此尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12)作为新型储能电池的电极材料而备受关注。Li4Ti5O12是一种含锂复合氧化物,Li4Ti5O12为尖晶石结构,且具有Li+三维扩散通道,Li+扩散系数2×10-8cm2/s,与传统石墨负极材料相比,Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料的优势在于:Li+的扩散系数比石墨高出2~3个数量级,Li+嵌入前后,晶格参数几乎不变,循环性能好;不与电解液形成SEI膜,有利于提高首次充放电效率,但是由于钛酸锂电导率低,不适合大电流充放电,严重限制钛酸锂广泛应用于锂离子电池负极材料,当前提高倍率性能的主要途径有两个,一是通过掺杂、复合、包覆等手段提高钛酸锂的电导率,现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能、超细钛酸锂纳米颗粒的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、取表面活性剂混合物加入容器中,所述表面活性剂混合物为吐温80与司盘80,通过加入的吐温80与司盘80的重量比来调剂表面活性剂混合物的亲水亲油平衡值为9‑10;步骤二、向上述承装有表面活性剂混合物的容器中加入乙二醇与去离子水,然后将容器放置在50℃的温度下水浴加热5‑10min,加热过程中以500r/min的搅拌速度持续进行搅拌,将表面活化剂混合物完全溶解形成分散液;步骤三、保持水浴温度与搅拌速度,向分散液中加入TiO2,继续在50℃的温度下水浴加热5‑10min,加热过程中以500r/min的搅拌速度持续进行搅拌,...

【技术特征摘要】
1.一种高性能、超细钛酸锂纳米颗粒的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、取表面活性剂混合物加入容器中,所述表面活性剂混合物为吐温80与司盘80,通过加入的吐温80与司盘80的重量比来调剂表面活性剂混合物的亲水亲油平衡值为9-10;步骤二、向上述承装有表面活性剂混合物的容器中加入乙二醇与去离子水,然后将容器放置在50℃的温度下水浴加热5-10min,加热过程中以500r/min的搅拌速度持续进行搅拌,将表面活化剂混合物完全溶解形成分散液;步骤三、保持水浴温度与搅拌速度,向分散液中加入TiO2,继续在50℃的温度下水浴加热5-10min,加热过程中以500r/min的搅拌速度持续进行搅拌,使TiO2颗粒均匀分散在分散液中;步骤四、停止对上一步骤中得到的均匀混有TiO2颗粒的分散液进行水浴加热,同时向分散液中加入LiOH·H2O,在室温条件下对分散液搅拌25-35min,搅拌器转速在搅拌过程中不低于500r/min,使LiOH·H2O完全溶解,得到反应原料A;步骤五、将反应原料A转移至反应釜内,向反应原料A中加入氨水,密封反应釜后,加热至160-180℃,并在该温度下保温32-38h,得到粗品;步骤六、将上一步骤中得到的粗品取出后进行离心得到底部沉淀,采用无水乙醇冲洗底部沉淀后再采用去离子水进行冲洗完成一次洗涤,洗涤结束后通过离心分离固相物质与液相物质,洗涤与离心交替进行,洗涤与离心至少进行3次,最后将离心得到的沉淀在50℃的温度下真空干燥10h得到样品前驱体;步骤七、将部分粘合在一起的样品前驱体研磨粉碎后加入马弗炉中,马弗炉以10℃/min的升温速率升温至800℃,并在800℃保温3h后自然冷却至室温;步骤八、将上一步骤中得到的煅烧后的样品前驱体置于氧化锆球磨罐中,向球磨罐中加入氧化锆球,再向球磨罐中加入与样品质量相等的无水乙醇,在500r/min的转速下湿磨11-14h;步骤九、将球磨得到的样品采用无水乙醇冲洗后再采用去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹帅
申请(专利权)人:邹帅
类型:发明
国别省市:河南,41

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1