一种钛酸锂/板钛矿复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及锂离子电池负极材料领域，提供了一种钛酸锂/板钛矿复合物及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的钛酸锂/板钛矿复合物，包括钛酸锂和板钛矿；所述钛酸锂和板钛矿为共生结构。本发明专利技术提供的钛酸锂/板钛矿复合物中，板钛矿具有较高的理论比容量，而且钛酸锂和板钛矿为共生结构，使得钛酸锂和板钛矿两相之间存在较多的相界，有效提高了钛酸锂/板钛矿复合物的放电比容量和低温电化学性能。而且本发明专利技术提供的钛酸锂/板钛矿复合物为纳米片构成的微球结构，纳米片有利于提高钛酸锂/板钛矿复合物的比表面积，且有利于缩短锂离子传输路径，提高锂离子的扩散速率。

A lithium titanate/ilmenite composite and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸锂/板钛矿复合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂离子电池负极材料领域，尤其涉及一种钛酸锂/板钛矿复合物及其制备方法和应用。
技术介绍
以化石能源为燃料的内燃汽车给环境造成了极大的压力，发展混合动力汽车(HEV)及纯电动汽车(EV)等绿色无污染汽车，成为一种趋势及潮流。而电动汽车的需求，则对锂离子电池性能特别是安全性能和倍率性能提出了更高的要求。商品化锂离子电池石墨负极材料，低温电化学性能较差，且在充放电中易形成锂枝晶而造成电池短路等严重的安全问题。因此，必须发展低温性能良好、高安全性的锂离子电池负极材料。钛酸锂(Li4Ti5O12)由于价格低廉、储量丰富、无毒、安全性高等优点，成为最有发展潜力的锂离子电池负极材料之一。钛酸锂材料在锂离子的镶嵌及脱嵌过程中晶体结构能够保持高度的稳定性，晶格常数变化很小(体积变化<1％)，因此被称为“零应变”电极材料，使得钛酸锂能有效延长钛酸锂电池的循环寿命。与碳负极材料相比，钛酸锂的平台电位高(比金属锂的电位高1.55V)，这就导致钛酸锂表面基本上不能形成通常意义上固态电解液界面(SEI)。更重要的是在电池使用的正常电压范围内在钛酸锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛酸锂/板钛矿复合物，包括钛酸锂和板钛矿；所述钛酸锂和板钛矿为共生结构；所述钛酸锂/板钛矿复合物为纳米片构成的微球结构。

【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂/板钛矿复合物，包括钛酸锂和板钛矿；所述钛酸锂和板钛矿为共生结构；所述钛酸锂/板钛矿复合物为纳米片构成的微球结构。2.根据权利要求1所述的钛酸锂/板钛矿复合物，其特征在于，所述钛酸锂/板钛矿复合物中板钛矿的质量分数小于30％。3.根据权利要求1或2所述的钛酸锂/板钛矿复合物，其特征在于，所述钛酸锂/板钛矿复合物还包括掺杂元素，所述掺杂元素包括W、Mo、V和Nb中的一种或多种；所述钛酸锂/板钛矿复合物中掺杂元素的质量分数为1～10％。4.权利要求1～3任一项所述钛酸锂/板钛矿复合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将二氧化钛纳米粉和氢氧化钠溶液混合后，进行第一水热反应，得到钛酸钠纳米线；(2)将所述步骤(1)得到的钛酸钠纳米线、氢氧化钠水溶液和过氧化氢水溶液混合后，进行第二水热反应，得到纳米片组装而成的钛酸钠微球；(3)将所述步骤(2)得到的钛酸钠微球进行酸洗，得到钛酸微球；(4)将所述步骤(3)得到的钛酸微球和氢氧化锂水溶液混合后进行第三水热反应，将所得第三水热反应产物进行煅烧处理，得到钛酸锂/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李悦明，濮紫岩，于栋利，刘世民，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13