含钇的锂离子二次电池负极材料钛酸锂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种改善锂离子电池负极材料钛酸锂的电导率、充放电性能和循环性能的制备方法。本发明专利技术是以Ｌｉ的可溶性化合物和Ｔｉ的可溶性合物为锂源和钛源，添加络合剂，通过溶胶凝胶法掺杂钇离子，控制烧结气氛，分别制备出含钇的钛酸锂纳米晶和钛酸锂／Ｃ复合材料，该钛酸锂复合负极材料显示出优异的倍率性能。该方法不仅可以制备出分散性良好的纳米晶，而且可以制备出均匀分散在颗粒周围或表面的热解碳，显著改善了产物的电导率。此法制备的含钇的钛酸锂负极材料显示出优异的倍率性能，适合于动力电池使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钛酸锂的制备方法，特别是涉及一种含钇的锂离子二次电池负极材料 钛酸锂的制备方法。
技术介绍
锂离子电池由于其能量密度高、自放电小、无记忆效应等优点，在二次电池市场具 有主导地位，大量应用于笔记本计算机、移动电话等电子产品上。目前商业化的锂离子电池 大多采用石墨等碳材料为负极与钛酸锂(LiCoO2)组成摇椅式可充电池。尽管相对于金属锂 而言，碳材料在安全性能、循环性能等方面有了很大的改进，但是仍存在难以克服的缺点 与电解液发生反应形成表面钝化膜，导致电解液消耗和首次库伦效率较低；碳电极与金属 锂的电极电位相近，在电池过充电时，仍可能会在碳电极表面析出金属锂，而形成枝晶造成 短路，导致电池爆炸，引发安全问题。尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12)作为一种新型的负极材料，成为了当前的研究热点。 由于钛酸锂相对于金属锂具有较高的电极电位(1.55V)，抑制了金属锂在负极上析出，从根 本上解决了锂枝晶引起的短路问题，提高了电池的安全性。同时，钛酸锂在常温下的化学扩 散系数比碳负极材料高一个数量级，充放电速度很快，体现出较好的倍率性能。此外，钛酸 锂是一种“零应变”材料，晶胞参数在本文档来自技高网...

【技术保护点】
含钇的锂离子二次电池负极材料钛酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、将醋酸锂、正钛酸四丁酯和醋酸钇分别溶解在乙醇中，按照目标产物为Ｌｉ↓［ｘ］Ｙ↓［ｐ］Ｔｉ↓［ｙ］Ｏ↓［ｚ］中的金属元素的化学计量比称量，混合得到混合溶液；其中，３＜ｘ≤４，０．１≤ｐ≤０．２，４．７≤ｙ≤４．９，１１＜ｚ≤１２；第二步、将络合剂溶解在溶剂中，加入到上述混合溶液中，得到均匀的混合溶液；第三步、搅拌溶液，反应１８～３５小时，得到均一的乳白色凝胶；第四步、将凝胶陈化２４小时后，放入烘箱中，烘干，制得前躯体材料；第五步、将前驱体材料放入球磨罐，加入适量玛瑙球，在球磨机上研磨，得到超细前驱体粉末；第六步、将第...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑾，王丹，张鹏，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]