钛酸锂活性物质及其制备方法和可再充电锂电池技术

本发明专利技术涉及一种钛酸锂活性物质及其制备方法和可再充电锂电池。该钛酸锂活性物质的制备方法包括如下步骤：将钛源和锂源化合物以Li∶Ti为0.8∶1的摩尔比例均匀混合；用固相合成的方法将所述钛源和锂源化合物制备成一级钛酸锂颗粒，使所述一级钛酸锂颗粒的粒径范围在20-200纳米范围内；将所述固相合成步骤中制备的一级钛酸锂颗粒用物理方法积聚成粒径在2-20微米范围内的二级颗粒；在所述一级钛酸锂颗粒和二级钛酸锂颗粒的表面上涂覆碳涂层；将涂覆了碳涂层的钛酸锂再次烧结，使烧结产物的比表面积在3-50m2/g范围内。本发明专利技术的钛酸锂活性物质形成的电极活性物质具有功率容量高、能量密度高、制备成本低、使用安全、延长电池循环寿命等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于可再充电锂离子电池的钛酸锂活性物质及其制备方法，以及包括该钛酸锂活性物质的可再充电锂电池。
技术介绍
近年来，锂离子电池越来越多地用在高功率应用中，如混合电动车(HEV)、全电车(EV)和插入式混合车(PHEV)。对于这些应用，理想的是开发具有高功率密度、高能量密度、长循环寿命和安全性的电池。商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料，但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端1、过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂电池的安全性能；2、易形成固体电解质相界面(SEI)膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大；3、即碳材料的平台电压较低(接近于金属锂)，并且容易引起电解液的分解，从而带来安全隐患。4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。与碳材料相比，尖晶石型的钛酸锂(Li4Ti5O12)具有明显的优势1、它为零应变材料，循环性能好；2、放电电压平稳，而且电解液不致发生分解，提高锂电池安全性能；3、与碳负极材料相比，钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2X10_8cm2/s)，可高倍率充放电等；4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易产生锂晶枝，为保障锂电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备钛酸锂活性物质的方法，包括如下步骤：将钛源化合物和锂源化合物以能形成钛酸锂的摩尔比例混合；将得到的混合物制备成一级钛酸锂颗粒和二级钛酸锂颗粒，且所述一级钛酸锂颗粒的粒径范围在20？200纳米范围内，所述二级钛酸锂颗粒的粒径在2？20微米范围内；在所述一级钛酸锂颗粒和所述二级钛酸锂颗粒的表面上涂覆碳涂层，其中，所述制备一级钛酸锂颗粒和二级钛酸锂颗粒的步骤包括：先将所述混合物制备成一级钛酸锂颗粒，然后再将所述一级钛酸锂颗粒积聚成二级钛酸锂颗粒；或者将所述混合物先积聚，然后再将积聚产物制备成由一级钛酸锂颗粒组成的二级钛酸锂颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇然，杜昭辉，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：