一种锂离子电池电极活性物质、制备方法及其电极和电池技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电极活性物质，含有质量分数为70～95%的碳包覆钛酸锂粉体，是先将钛源和锂源经过混合、干燥、并通过气流粉碎进行预处理，得到的预烧体经过多段温度区间煅烧制得钛酸锂，再将钛酸锂经过粉碎预处理后，与碳源混合，经过喷雾干燥，经二次煅烧处理制得；还公开了基于电极活性物质的电池正极或负极，以及包含电池电极的锂二次电池。本发明专利技术生产过程中无需引入掺杂金属，具有工艺简便、无污染、成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电极活性物质、制备方法及其电极和电池
本专利技术属于锂离子电池
，特别涉及一种钛酸锂电极活性物质、制备方法以及其负极材料和电池。
技术介绍
近年来，随着国家和地方政府的大力支持，电动汽车行业高速发展，锂离子动力电池所扮演的角色越来越重要。先进的锂离子电池材料应该具有高能量密度、高循环稳定性、安全性和较长的循环寿命等一系列特点。作为锂离子电池重要组成部分的负极材料，碳材料和硅材料一直备受重视。其中，碳材料的成本低且存储容量大。但是，碳负极材料也有不足之处：当电压低于1.0V（vs.Li+/Li）时碳表面会形成固体电解质界面（SEI），使其初始库能效率降低；锂离子电池充/放电时在石墨类负极表面仍然可能生成锂枝晶，产生较大的安全隐患。另一方面，硅（Si）拥有较高的理论比容量4200mAh/g，有望替代石墨成为下一代锂离子电池的负极材料。然而，由于硅基材料体积膨胀率高达400%，经多次充放电循环后，硅颗粒会发生破裂和粉化使其极易脱落，导致电池容量衰减快、寿命短，进而限制了硅基负极材料的应用。因此，“零应变”的钛酸锂极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池电极活性物质，其特征在于：包含有质量分数为70～95%的碳包覆钛酸锂，所述碳包覆钛酸锂具有1～10wt%的碳包覆，为一次颗粒聚集而成的球状活块状形态的二次颗粒，其中一次颗粒平均粒径1～25μm，二次颗粒平均粒径1～50μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电极活性物质，其特征在于：包含有质量分数为70～95%的碳包覆钛酸锂，所述碳包覆钛酸锂具有1～10wt%的碳包覆，为一次颗粒聚集而成的球状活块状形态的二次颗粒，其中一次颗粒平均粒径1～25μm，二次颗粒平均粒径1～50μm。


2.一种如权利要求1所述锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将钛源与锂源按照摩尔比4：4.5～5混合，与无水乙醇或去离子水混合，投入滚筒球磨机进行湿法球磨制成固含量为5～30%的第一浆料；
将第一浆料过筛后置于鼓风干燥箱中70～90℃干燥2～6h，收集干燥后的粉体，投入气流粉碎机粉碎；
收集粉碎后的混合物置于石英管式炉中,在氧化性气氛中经过多段温度区间煅烧制成煅烧产物，温度区间分别为300℃～450℃，500℃～700℃，700℃～800℃，800℃～1000℃，每段时间1～10h，升温速度4～5℃/min，得到钛酸锂粉末；
将钛酸锂粉末再次投入气流粉碎机进行二次粉碎；
先与无水乙醇或去离子水混合，再与含碳有机物一起投入滚筒球磨机进行湿法球磨制成第二浆料；
将第二浆料通过喷雾干燥机进行造粒和干燥，将得到的粉体投入回转炉中，在非氧化性气氛中加热至70...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏冰歆，王灿，陈大鹏，朱佩佩，危伟，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42