锂离子电池负极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池负极材料Li4Ti5O12及其方法与应用。该方法，包括如下步骤：1)将可溶性金属钛盐与极性非水溶剂混匀，得到可溶性金属钛盐的溶液；2)在步骤1)所得可溶性金属钛盐的溶液中加入可溶性金属锂盐混匀，得到混合溶液；3)向步骤2)所得混合溶液中加入水，并调节pH值至9-14，加热进行反应，反应完毕得到Li4Ti5O12前驱体，将所述Li4Ti5O12前驱体进行退火，退火完毕自然冷却至室温后得到所述Li4Ti5O12。该方法可大规模合成Li4Ti5O12，Li4Ti5O12可作为大容量储能用锂离子电池负极材料，该方法可操控性强，重现性高，成本低且所得产品质量稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学领域，具体涉及一种锂离子电池负极材料的制备方法与应用。
技术介绍
锂离子电池有很多优秀的特点，能量密度最高、自放电小、循环寿命长以及没有记 忆效应等，因此说锂离子电池是目前综合性能最好的二次储能电池一点也不为过。负极材 料是锂离子电池发展的关键材料，目前，商业化的C负极材料在第一次充放电时，会在碳表面形成钝化膜，造成容量 损失；碳材料插锂电位与Li+沉积电位接近，在电池过充电时，可能会在碳电极表面析出金 属锂，而形成Li枝晶造成短路，以及循环使用时材料粉化等因素的影响，使得C基负极材料 锂离子电池存在安全隐患和循环使用寿命短的问题。Si基复合材料脱嵌锂过程中了体积变 化约400%，循环性能很差，影响了它的实际应用。Li4Ti5O12负极材料理论比容量175mAh/ g，优点是安全、稳定，不存在锂枝晶的影响，稳定的1. 55V的平台电位高于绝大部分电解质 溶剂的还原电位，不形成SEI膜；锂脱嵌时晶格尺寸变化小，循环容量稳定、循环寿命长。锐钛矿型TiA纳米颗粒和锂盐(如氢氧化锂或其水合物、乙酸锂、碳酸锂)通过 水热法、溶胶凝胶法或固相反应制备的Li4Ti5O12,本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制备Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２的方法，包括如下步骤：１）将可溶性金属钛盐与极性非水溶剂混匀，得到可溶性金属钛盐的溶液；２）在所述步骤１）所得可溶性金属钛盐的溶液中加入可溶性金属锂盐混匀，得到混合溶液；３）向步骤２）所得混合溶液中加入水，并调节ｐＨ值至９－１４，加热进行反应，反应完毕得到Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２前驱体，将所述Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２前驱体进行退火，退火完毕自然冷却至室温后得到所述Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉国，王永庆，万立骏，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：11