发明名称 锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料及制备方法
摘要 本发明提供一种锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料,其特征在于,钛酸锂复合材料的分子式为Li<sub>x</sub>M<sub>p</sub>Ti<sub>y</sub>O<sub>z</sub>,式中M为掺杂改性金属离子,其中0<x≤8,0<p<5,0<y≤6,1≤z≤12,1/2≤x:y≤2。本发明还提供一种锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料的制备方法,本方法采用球形二氧化钛为初始原料,以水或乙醇为反应溶剂,通过水热反应以及煅烧处理,制备得过渡金属掺杂的钛酸锂。该材料具有优异的大倍率放电特性,适合于动力电池使用。
申请公布号 CN103579597B 申请公布日期 2015.09.09
申请号 CN201210258458.8 申请日期 2012.07.24
申请人 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 发明人 王丹;张春明;何丹农
分类号 H01M4/485(2010.01)I 主分类号 H01M4/485(2010.01)I
代理机构 上海东方易知识产权事务所 31121 代理人 唐莉莎
主权项 一种锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料的制备方法,所述钛酸锂复合材料的分子式为Li<sub>x</sub>M<sub>p</sub>Ti<sub>y</sub>O<sub>z</sub>,式中M为掺杂改性金属元素,其中0<x≤8,0<p<5,0<y≤6,1≤z≤12,1/2≤x:y≤2;所述掺杂改性金属元素M为锆Zr、钽Ta、铪Hf、锰Mn、钒V中的一种;其特征在于,包括如下步骤:a、将0.4毫升0.1mol/L的聚乙二醇溶液溶于100毫升乙醇中,随后在通氮气的气氛下,逐滴加入2毫升钛酸酯Ti(OR)<sub>4</sub>,持续搅拌一段时间后,停止搅拌;将所得悬浊液在室温下,通氮气的气氛下,静置一段时间,收集容器底部的沉淀物;将沉淀物过滤,使用无水乙醇清洗数次后,在真空烘箱内,60℃下烘干得二氧化钛前驱体;b、在搅拌状态下,将二氧化钛前驱体加入到水和乙醇的混合溶液中,在搅拌状态下继续加入氢氧化锂和掺杂改性金属元素M的可溶性化合物,继续搅拌10~30分钟,随后将溶液转入水热反应釜中,水热反应一段时间,反应结束后,自然冷却至室温,然后再进行过滤得到沉淀物,使用无水乙醇清洗数次后,在真空烘箱内,60℃下烘干得粉末状产物;c、将粉末状产物在300℃~600℃条件下煅烧1~6小时,得到锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料;步骤a中所述钛酸酯Ti(OR)<sub>4</sub>中R为—C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>,n=2~4;所述聚乙二醇的分子量为400~20000;所述搅拌的时间为2~5小时,搅拌的转速为200~500r/min,静置的时间为2~24小时;步骤b中所述水和乙醇混合溶液中乙醇的体积分数为40%~80%;步骤b中所述二氧化钛前驱体和氢氧化锂的质量比为2:1~3:1;步骤b中所述的水热反应的温度为150~200℃,水热反应的时间为5~24小时。
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