硅基/钛酸锂复合材料、其制备方法及电池技术

本发明专利技术提供了一种硅基/钛酸锂复合材料、其制备方法及电池。该制备方法包括：以钛源、锂源和硅源为原料进行煅烧，得到硅基/钛酸锂复合材料，其中钛源选自锐钛型二氧化钛、锐钛型二氧化钛水合物硅粉和氧化亚硅中的一种或多种，锂源选自氢氧化锂或碳酸锂，硅源为硅粉或氧化亚硅，煅烧的温度为700～950℃。采用上述方法制得的硅基/钛酸锂复合材料具有结构稳定性、比容量高，工艺流程操作简便、工艺路线较短，绿色无污染，适合进行大规模的工业化生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
硅基/钛酸锂复合材料、其制备方法及电池
本专利技术涉及电池制造领域，具体而言，涉及一种硅基/钛酸锂复合材料、其制备方法及电池。
技术介绍
钛酸锂材料电池充放电过程中，锂离子嵌入/脱出，该过程中钛酸锂晶胞参数从8.3595埃米变化到8.3538埃米，对应的晶胞体积变化仅为0.2％，几乎可以忽略，因此被称之为"零应变"材料。钛酸锂的这一特点使其具有非常高的结构稳定性，为超长的循环寿命奠定了基础。钛酸锂对锂电位为1.55V，即使在充电后期、低温或高倍率状态下，钛酸锂的电位也不会达到Li+还原成金属锂的电位。因此不可能析锂或形成锂枝晶。同时，电化学活性的Li4Ti5O12与满电态Li7Ti5O12均为不燃物，所以钛酸锂系列电池是目前世界上最安全的化学电池。当锂离子嵌入尖晶石结构中时，形成岩盐Li7Ti5O12，随着锂离子嵌入量的增加，绝缘体的Li4Ti5O12转变为电子导电性良好的岩盐相类金属导体Li7Ti5O12，无需包覆处理就能具备优良的倍率性能。钛酸锂材料尖晶石结构决定了三维的Li+离子扩散通道(石墨、LiCoO2和三元材料为二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/n以钛源、锂源和硅源为原料进行煅烧，得到所述硅基/钛酸锂复合材料，其中所述钛源选自锐钛型二氧化钛、锐钛型二氧化钛水合物硅粉和氧化亚硅中的一种或多种，所述锂源选自氢氧化锂或碳酸锂，所述硅源为硅粉或氧化亚硅，所述煅烧的温度为700～950℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅基/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
以钛源、锂源和硅源为原料进行煅烧，得到所述硅基/钛酸锂复合材料，其中所述钛源选自锐钛型二氧化钛、锐钛型二氧化钛水合物硅粉和氧化亚硅中的一种或多种，所述锂源选自氢氧化锂或碳酸锂，所述硅源为硅粉或氧化亚硅，所述煅烧的温度为700～950℃。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂源中锂元素和所述钛源中钛元素的摩尔数之比为(3.5～4.5):5，所述硅源的用量占所述硅基/钛酸锂复合材料中钛酸锂的重量百分含量为10～30％。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在进行所述煅烧过程之前，所述制备方法还包括：
在惰性气氛下，将所述原料与溶剂混合后进行湿法研磨，得到浆料；
将所述浆料进行干燥后，再进行所述煅烧过程，得到所述硅基/钛酸锂复合材料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的固含量为15～30％，所述浆料中的固体颗粒物的粒度D50为5～15μm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杜孟衣，高学华，雷磊，李盼，李晓飞，成信刚，
申请(专利权)人：北方奥钛纳米技术有限公司，银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13