磷铝包覆的钛酸锂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种磷铝包覆的钛酸锂复合材料及其制备方法。所述复合材料包括：钛酸锂颗粒；以及包覆于钛酸锂颗粒表面的磷酸铝和三氧化二铝复合包覆层。所述制备方法包括：将钛酸锂颗粒、去离子水及磷酸盐分散剂混匀成悬浮液浆料，并分散研磨后得到浆料；将浆料置于反应釜中，加入水可溶性磷酸盐、偏铝酸钠和/或硫酸铝；缓慢加入酸，过滤并用去离子水洗；滤饼干燥去除水分，将干燥后的滤饼破碎得到磷铝包覆的钛酸锂复合材料。所述复合材料用于锂离子电池的电极活性物质时，能提高匀浆阶段的分散性，有效保证了电池的倍率性能，能有效抑制锂离子电池的产气反应、提高电池的高温储存性能和循环稳定性，并且成本低廉、易于实现工业化生产。

Lithium titanate composite coated with phosphorus and aluminium and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
磷铝包覆的钛酸锂复合材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种磷铝包覆的钛酸锂复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前所使用的锂离子动力电池通常以碳为负极材料，存在的主要障碍是电池的安全性和快速充电性能较差。钛酸锂作为锂离子电池负极材料使用，具有如下突出的性能：具有尖晶石结构的钛酸锂(Li4Ti5O12)由于其在嵌脱锂过程中晶格常数几乎不发生变化，被称为“零应变”材料；其理论嵌锂电位为1.55V((VS.Li+/Li)，虽然钛酸锂的平台电位较高，但是其优势是保证它能够在有机电解液不发生分解的电位范围内进行充放电，不易形成SEI膜，也没有锂金属的析出，使得安全性大大提高；其理论比容量为175mAh/g，并有研究表明其最高理论比容量可达293mAh/g，振实密度远高于石墨电极，因此其相同体积情况下亦能保证高的容量；并且，钛酸锂作为负极活性材料时，锂离子电池在常温下的循环寿命可达2万次以上。作为负极材料具有“零应变”、安全性高、充放电性能好、循环性能优良、理论容量高、充放电电压平台稳定等优点，作为锂离子动力电池负极材料，有望解决锂离子电池的快速充电性能和安全性能，具有良好发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷铝包覆的钛酸锂复合材料，其特征在于，包括：钛酸锂颗粒；以及包覆于钛酸锂颗粒表面的磷酸铝和三氧化二铝复合包覆层；所述磷酸铝和三氧化二铝混合包覆层中，磷元素(以P2O5计)与钛酸锂颗粒的质量比为0.0003～0.005:1，铝元素(以Al2O3计)与钛酸锂颗粒的质量比为0.003～0.02:1，并且磷元素与铝元素的摩尔比小于1；所述磷铝包覆的钛酸锂复合材料的粒径D50为0.1μm～3μm。

【技术特征摘要】
1.一种磷铝包覆的钛酸锂复合材料，其特征在于，包括：钛酸锂颗粒；以及包覆于钛酸锂颗粒表面的磷酸铝和三氧化二铝复合包覆层；所述磷酸铝和三氧化二铝混合包覆层中，磷元素(以P2O5计)与钛酸锂颗粒的质量比为0.0003～0.005:1，铝元素(以Al2O3计)与钛酸锂颗粒的质量比为0.003～0.02:1，并且磷元素与铝元素的摩尔比小于1；所述磷铝包覆的钛酸锂复合材料的粒径D50为0.1μm～3μm。2.根据权利要求1所述的磷铝包覆的钛酸锂复合材料，其特征在于：所述钛酸锂为具有尖晶石结构的可用于锂离子电池电极活性物质的钛酸锂。3.一种磷铝包覆的钛酸锂复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将钛酸锂颗粒、去离子水及磷酸盐分散剂混匀成悬浮液浆料，并分散研磨后得到钛酸锂颗粒粒径D90<3μm的浆料；步骤2、将浆料置于带搅拌的反应釜中，在搅拌状态下升温至30～75℃并保持温度和搅拌状态；步骤3、加入磷酸和/或水可溶性磷酸盐；步骤4、加入水可溶性铝盐；步骤5、缓慢加入酸将pH值调节至6.5～9.0；步骤6、过滤并用去离子水洗至滤液电导率低于1000μS/cm；步骤7、滤饼在400～600℃下干燥0.5～12h去除游离水和结晶水；步骤8、将干燥后的滤饼破碎得到磷铝包覆的钛酸锂复合材料。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖向阳，谢宏伟，朱贤荣，蒋磊，杨伟伟，
申请(专利权)人：江苏特丰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32