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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池,尤其涉及一种钛酸锂材料及其制备方法、负极极片及锂离子电池。
技术介绍
1、钛酸锂是一种具有较高的锂离子扩散系数的负极材料,具备优异的快充性能,可高倍率充放电;在高倍率充放电的同时,其对循环寿命的影响较小,热稳定性也较强。在安全性方面,钛酸锂本身不可燃,充电平台为1.5v,较高的充电平台使其在很多测试条件下(高倍率、高低温)也不会发生析锂反应。
2、然而,现有钛酸锂的压实密度还有等进一步提高。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种钛酸锂材料及其制备方法、负极极片及锂离子电池,旨在提升钛酸锂材料的压实密度。
2、本申请实施例是这样实现的,一种钛酸锂材料的制备方法,包括以下步骤:
3、提供钛源、锂源和水,混合得到第一混合料;
4、对所述第一混合料进行一次喷雾干燥、一次烧结,得到一次烧结物料;
5、对所述一次烧结物料进行球磨,得到粒径d50为0.05-0.30μm、粒径d99在1.50μm以内的浆料;
6、对所述浆料进行二次喷雾干燥、二次烧结,得到钛酸锂材料。
7、可选的,在本申请的一些实施例中,
8、所述钛源包括二氧化钛、四氯化钛、氢氧化钛、偏钛酸、钛酸四丁酯ti(oc4h9)4、硫酸氧化钛、钛酸四乙酯、钛酸异丙酯中的一种或多种;和/或
9、所述锂源包括氯化锂、草酸锂、硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂、氢氧化锂、氟化锂、氧化锂中的一种或多种;和/或
1
11、所述一次烧结的烧结温度为780-850℃,烧结时间为2-4h;和/或
12、所述球磨的时间为6-10h。
13、可选的,在本申请的一些实施例中,所述方法还包括:对二次喷雾干燥后的所述浆料进行气流粉碎。
14、可选的,在本申请的一些实施例中,所述气流粉碎所用气体为氮气、氩气或空气中的一种;和/或
15、气流粉碎后的所述浆料的粒径d50为2-5μm;和/或
16、气流粉碎后的所述浆料的粒径d99在35μm以内;和/或
17、所述二次喷雾干燥后的所述浆料的粒径d50为10-13μm、粒径d99在40μm以内;和/或
18、所述二次喷雾干燥包括进口温度为260-280℃,出口温度为100-120℃。
19、可选的,在本申请的一些实施例中,所述混合的方式为搅拌,所述搅拌的时间为5-8h,所述搅拌的转速为1000-1500r/min;和/或
20、所述第一混合料的固含量为20%-27%;和/或
21、所述一次喷雾干燥包括进口温度为260℃-280℃,出口温度为100-120℃;和/或
22、所述一次喷雾干燥所用气体为压缩空气,所述压缩空气的压力为0.3-0.4mpa,进气量5-7m3/h;和/或
23、所述二次烧结包括烧结温度为600-800℃,升温速率为4-6℃/min。
24、可选的,在本申请的一些实施例中,所述钛酸锂材料的粒径d50为4-7μm、比表面积为5-7m2/g。
25、相应的,本申请实施例还提供一种钛酸锂材料,由上述的制备方法制得。
26、可选的,在本申请的一些实施例中,所述钛酸锂材料的粒径d50为4-7μm、比表面积为5-7m2/g。
27、相应的,本申请实施例还提供一种负极极片,所述负极极片包括钛酸锂材料,所述钛酸锂材料由上述的制备方法制得或者包括上述的钛酸锂材料。
28、相应的,本申请实施例还提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括上述的负极极片。
29、本申请中通过对一次烧结物料进行球磨,得到粒径d50为0.05-0.30μm、粒径d99在1.50μm以内的浆料,从而扩大浆料的比表面积,在实际应用中,比表面积的增大可以让电解液更好且更全面地浸润钛酸锂材料,并且可以使li离子扩散路径变短,同时减小li离子扩散阻力,从而提升其电化学性能,同时通过控制浆料的粒径可以使获得的钛酸锂材料平均粒径更小,从而提高钛酸锂材料的压实密度。
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1.一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述方法还包括:对二次喷雾干燥后的所述浆料进行气流粉碎。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述混合的方式为搅拌,所述搅拌的时间为5-8h,所述搅拌的转速为1000-1500r/min;和/或
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述钛酸锂材料的粒径D50为4-7μm、比表面积为5-7m2/g。
7.一种钛酸锂材料,其特征在于,由权利要求1至6任一项所述的制备方法制得。
8.如权利要求7所述的钛酸锂材料,其特征在于:所述钛酸锂材料的粒径D50为4-7μm、比表面积为5-7m2/g。
9.一种负极极片,其特征在于:所述负极极片包括钛酸锂材料,所述钛酸锂材料由权利要求1至6任一项所述的制备方法制得或者包括权利要求7或8所述的钛酸锂材料。
10.一种锂离子电池,其特征在于
...【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述方法还包括:对二次喷雾干燥后的所述浆料进行气流粉碎。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述混合的方式为搅拌,所述搅拌的时间为5-8h,所述搅拌的转速为1000-1500r/min;和/或
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述钛酸锂材料的粒...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘喆,王荣荣,杨龙奎,李倩倩,王丽,王树荣,康宗维,
申请(专利权)人:北方奥钛纳米技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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