一种含锆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含锆的锂离子二次电池负极材料钛酸锂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将锂的可溶性化合物，钛的可溶性合物和锆的可溶性化合物分别溶解在溶剂中，混合得到混合溶液；其中，0＜x≤8，0≤q＜5，0＜y≤6，1≤z≤12，1/2≤x:y≤2；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；搅拌溶液，反应5~40小时，得到白色或无色凝胶；d.将凝胶陈化，烘干；将得到的前驱体在空气或惰性气氛下煅烧，即制得掺杂锆的钛酸锂复合材料。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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种钛酸锂的制备方法，特别是涉及一种含锆的锂离子二次电池负极材料的制备方法。本专利技术属于电池关键材料和

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，其相关研究与应用越来越受到重视。目前市场上所用锂离子电池，基本都是以碳材料为负极，但是碳材料为负极在实际应用中还有一些难以克服的弱点，例如，碳电极的电位与金属锂的电位很接近，当电池过充电时，碳电极表面易析出金属锂，从而可能会形成锂枝晶而引起短路，进而导致电池爆炸。为了解决锂电池的安全问题，人们做了大量的研究。近年来，尖晶石型钛酸锂Li4Ti5O12作为“零应变”材料的锂钛复合氧化物逐渐成为研究的热点。若以钛酸锂替代碳作为锂离子电池负极材料，由于钛酸锂/锂具有相对较高的电极电位(1.55V)，抑制了锂在负极上析出，从根本上解决了锂晶枝引起的短路问题，提高了锂电的安全性；在锂离子嵌入脱出的过程中晶体结构能够保持高度的稳定性，而使其具有优良的循环性能和平稳的放电电压；Li4Ti5012在常温下的化学扩散系数比碳负极材料高I个数量级，充放电速度很快。总之，以钛酸锂替代碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含锆的锂离子二次电池负极材料钛酸锂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：a.?将锂的可溶性化合物，钛的可溶性合物和锆的可溶性化合物分别溶解在溶剂中，按照目标产物为LixZrqTiyOz中的金属元素的化学计量比称量，混合得到混合溶液；其中，0＜x≤8，0≤q＜5，0＜y≤6，1≤z≤12，1/2≤x:y≤2；b.?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；?c.?搅拌溶液，反应5~40小时，得到白色或无色凝胶；d.?将凝胶陈化5~24小时后，放入烘箱中，烘干；e.?将得到的前驱体在空气或惰性气氛下煅烧，即制得掺杂锆的钛酸锂复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种含锆的锂离子二次电池负极材料钛酸锂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: a.将锂的可溶性化合物，钛的可溶性合物和锆的可溶性化合物分别溶解在溶剂中，按照目标产物为LixZrqTiyOz中的金属元素的化学计量比称量，混合得到混合溶液；其中，O<x 彡 8，0彡q<5，0<y<6，l 彡z 彡 12，1/2彡 x:y 彡2; b.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； c.搅拌溶液，反应5 40小时，得到白色或无色凝胶； d.将凝胶陈化5 24小时后，放入烘箱中，烘干； e.将得到的前驱体在空气或惰性气氛下煅烧，即制得掺杂锆的钛酸锂复合材料。2.根据权利要求1所述一种含锆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，所述钛的可溶性 化合物为四氯化钛、正钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、四异丙醇钛中的一种或其组合，或为含钛的有机醇、酸、酯类化合物。3.根据权利要求1所述一种含锆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，所述锂的可溶性化合物为硝酸锂、碳酸锂、氯化锂、醋酸锂、柠檬酸锂、草酸锂、甲酸锂、乳酸锂、异丙醇锂中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，王瑾，何丹农，
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：