一种动力电池用钛酸锂包覆正极材料及制备方法技术

本发明专利技术属于的技锂电池术领域，提供了一种动力电池用钛酸锂包覆正极材料及制备方法。该方法将正极材料前驱体与氧化石墨烯混合，然后加热形成氧化石墨烯水凝胶包覆的正极材料前驱体，之后加入钛酸丁酯并与锂源反应，在氧化石墨烯水凝胶网格中进行包覆，制得钛酸锂包覆的正极材料。与传统方法相比，本发明专利技术的制备的钛酸锂包覆正极材料，通过形成氧化石墨烯/钛酸锂复合材料均匀包覆在正极活性材料的表面，可以有效抑制钛酸锂与电解液接触发生的胀气，同时制备工艺简单，过程容易控制，具有大规模工业化生产的良好前景。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池用钛酸锂包覆正极材料及制备方法
本专利技术属于锂电池的
，提供了一种动力电池用钛酸锂包覆正极材料及制备方法。
技术介绍
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例（正负极材料的质量比为3:1~4:1），因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。随着锂离子电池技术的不断突破，电池的正负极材料容量逐渐增加，有望在2020年前达到300Wh/kg的国家标准。但各类锂离子电池正极材料存在不同的问题，其中较为突出的问题是正极材料与电解液反应导致循环容量下降。研究表明，对正极材料进行表面包覆改性是提高正极材料电化学性能的重要手段之一。其中，使用钛酸锂包覆正极材料，通过钛酸锂的优良循环性能控制正极材料表面SEI膜，从而减少正极锂的损失，在正极材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池用钛酸锂包覆正极材料的制备方法，其特征在于，将正极材料前驱体与氧化石墨烯混合，然后加热形成氧化石墨烯水凝胶包覆的正极材料前驱体，之后加入钛酸丁酯并与锂源反应，在氧化石墨烯水凝胶网格中进行包覆，制得钛酸锂包覆的正极材料，制备的具体步骤如下：（1）将正极活性物质原料的硫酸盐配制成混合溶液，然后加入质量浓度为10~15%氢氧化钠溶液，调节pH值为10~11，加热搅拌反应，制得正极活性物质前驱体溶液；（2）向步骤（1）制得的前驱体溶液中加入氧化石墨烯、壳聚糖，搅拌反应，氧化石墨烯和壳聚糖在溶液体系中自组装形成网格状水凝胶包覆在正极材料前驱体颗粒表面，分离，制得水凝胶包覆的正极材料前驱体...

【技术特征摘要】
1.一种动力电池用钛酸锂包覆正极材料的制备方法，其特征在于，将正极材料前驱体与氧化石墨烯混合，然后加热形成氧化石墨烯水凝胶包覆的正极材料前驱体，之后加入钛酸丁酯并与锂源反应，在氧化石墨烯水凝胶网格中进行包覆，制得钛酸锂包覆的正极材料，制备的具体步骤如下：（1）将正极活性物质原料的硫酸盐配制成混合溶液，然后加入质量浓度为10~15%氢氧化钠溶液，调节pH值为10~11，加热搅拌反应，制得正极活性物质前驱体溶液；（2）向步骤（1）制得的前驱体溶液中加入氧化石墨烯、壳聚糖，搅拌反应，氧化石墨烯和壳聚糖在溶液体系中自组装形成网格状水凝胶包覆在正极材料前驱体颗粒表面，分离，制得水凝胶包覆的正极材料前驱体；（3）将步骤（2）制得的水凝胶包覆的正极材料前驱体加入钛酸丁酯和无水乙醇的混合溶液中，然后缓慢滴加乙酰丙酮，静置陈化，钛酸丁酯吸收水凝胶吸附的水分发生水解生成二氧化钛并沉积在水凝胶孔道内部，然后蒸干无水乙醇，制得改性正极材料前驱体；（4）将步骤（3）制得的改性正极材料前驱体与锂盐混合均匀，然后进行预烧、烧结，最后进行后期处理，制得动力电池用钛酸锂包覆正极材料。2.根据权利要求1所述一种动力电池用钛酸锂包覆正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述混合溶液中，硫酸盐为硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比0.5~0.55:0.1~0.15:0.1~0.15配制的混合物，或为硫酸镍、硫酸锰按照摩尔比0.5~0.55:0.1~0.15配制的混合物，混合溶液的摩尔浓度为1~1.5mol/L。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，廖健淞，
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