鈦酸鋰的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋰電池材料領域，具體地，涉及一種鈦酸鋰的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著交通、通訊和信息產業化的迅猛發展，電動汽車、筆記本電腦和移動通訊工具等產品對發展新型化學電源提出了更高且十分迫切的要求。開發新型二次綠色電池已經成為必然需要。鋰離子電池相對于傳統二次電池，由于其具有能量密度高、功率密度高、工作電壓高、自放電率低、無記憶效應、循環壽命長、無污染等獨特優勢，迅速成為一種最重要和最先進的二次電池。已成為攝像機、移動電話、筆記本電腦以及便攜式測量儀等電子裝置小型輕量化的理想電源，也是未來電動汽車用輕型高能動力電池的首選電源。
[0003]目前，商業化鋰離子電池中大多數采用碳電極作為負極材料。但是由于插鋰后碳電極的電位與金屬里的電位很接近，而且大多數的電解液在此電位下不穩定，電解質易在電極表面分解。所以，當電池過充時，碳電極表面易析出非常活潑的金屬鋰，形成鋰的枝晶，可能會刺穿隔膜造成短路的危險，以及高溫是的熱失控，影響電池的安全性能。研究人員也對其它許多的鋰離子蓄電池的負極材料，如鋰合金、氧化物、硫化物和高分子聚合物等進行探索，目前，這些材料均不理想，有些不能解決安全上的隱患，有些則是循環性能太差等。因此，尋找替代碳電極的新負極材料是，目前研究的主要方向之一。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種具有高倍率放電性能、穩定性能好的鈦酸鋰的制備方法。
[0005]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:鈦酸鋰的制備方法，包括以下步驟:
1)、溶劑的制備:將聚乙二醇、乙酸鎂按1:1?1:5的質量比混合后全部溶解于純水中；
2)、溶質的制備:將Ag、Co、Mg、T1、S1、Zr的化合物中的一種或幾種與納米二氧化鈦混合，混合后納米二氧化鈦的質量百分比為10%?30% ；
3)、將步驟2)中制成的溶質溶解于步驟I)中的溶劑得到懸浮液；
4)、將步驟3)中的懸浮液進行紫外光照射；
5)、將步驟4)處理后的懸浮液與偏鈦酸、鋰源、分散劑一起球磨、同時進行紫外光照射；
6)、將經步驟5)磨細并混勻后烘干的得到鈦酸鋰材料。
[0006]進一步地，聚乙二醇、乙酸鎂的在質量百分比為1:2?1:3。
[0007]進一步地，Ag、Co、Mg、T1、S1、Zr的化合物為硝酸鹽、氟化物、醋酸鹽、氧化物或脂類化合物。
[0008]進一步地，二氧化鈦的粒度為50?10nm0
[0009]進一步地，分散劑為聚乙烯醇。
[0010]進一步地，烘干的溫度為600 °C?800 °C。
[0011]綜上，本發明的有益效果是:
1、本發明的操作簡單，且對環境友好，降低生產成本，易于工業化生產。
[0012]2、本發明制備的鈦酸鋰材料應用于正極材料制成的鋰電池放電性能、穩定性能好。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例，對發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0014]實施例1:
鈦酸鋰的制備方法，包括以下步驟:
I)、溶劑的制備:將聚乙二醇、乙酸鎂按1:1的質量比混合后全部溶解于純水中；
2 )、溶質的制備:將硝酸銀中的一種與納米二氧化鈦混合，混合后納米二氧化鈦的質量百分比為10% ;二氧化鈦的粒度為50nm ；
3)、將步驟2)中制成的溶質溶解于步驟I)中的溶劑得到懸浮液；
4)、將步驟3)中的懸浮液進行紫外光照射；
5)、將步驟4)處理后的懸浮液與偏鈦酸、鋰源、分散劑一起球磨、同時進行紫外光照射；所述分散劑為聚乙烯醇；
6)、將經步驟5)磨細并混勻后在600°C下烘干的得到鈦酸鋰材料。
[0015]實施例2:
鈦酸鋰的制備方法，包括以下步驟:
I)、溶劑的制備:將聚乙二醇、乙酸鎂按1:2的質量比混合后全部溶解于純水中；
2 )、溶質的制備:將硝酸銀中的一種與納米二氧化鈦混合，混合后納米二氧化鈦的質量百分比為20% ;二氧化鈦的粒度為80nm ；
3)、將步驟2)中制成的溶質溶解于步驟I)中的溶劑得到懸浮液；
4)、將步驟3)中的懸浮液進行紫外光照射；
5)、將步驟4)處理后的懸浮液與偏鈦酸、鋰源、分散劑一起球磨、同時進行紫外光照射；所述分散劑為聚乙烯醇；
6)、將經步驟5)磨細并混勻后在700°C下烘干的得到鈦酸鋰材料。
[0016]實施例3:
鈦酸鋰的制備方法，包括以下步驟:
I)、溶劑的制備:將聚乙二醇、乙酸鎂按1:3的質量比混合后全部溶解于純水中；
2 )、溶質的制備:將硝酸銀中的一種與納米二氧化鈦混合，混合后納米二氧化鈦的質量百分30% ;二氧化鈦的粒度為10nm ；
3)、將步驟2)中制成的溶質溶解于步驟I)中的溶劑得到懸浮液；
4)、將步驟3)中的懸浮液進行紫外光照射；
5)、將步驟4)處理后的懸浮液與偏鈦酸、鋰源、分散劑一起球磨、同時進行紫外光照射；所述分散劑為聚乙烯醇；
6)、將經步驟5)磨細并混勻后在800°C下烘干的得到鈦酸鋰材料。
[0017]實施例4: 鈦酸鋰的制備方法，包括以下步驟:
I)、溶劑的制備:將聚乙二醇、乙酸鎂按1:5的質量比混合后全部溶解于純水中；
2 )、溶質的制備:將硝酸銀中的一種與納米二氧化鈦混合，混合后納米二氧化鈦的質量百分30% ;二氧化鈦的粒度為10nm ；
3)、將步驟2)中制成的溶質溶解于步驟I)中的溶劑得到懸浮液；
4)、將步驟3)中的懸浮液進行紫外光照射；
5)、將步驟4)處理后的懸浮液與偏鈦酸、鋰源、分散劑一起球磨、同時進行紫外光照射；所述分散劑為聚乙烯醇；
6)、將經步驟5)磨細并混勻后在800°C下烘干的得到鈦酸鋰材料。
[0018]如上所述，可較好的實現本發明。
【主權項】
1.鈦酸鋰的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: .1)、溶劑的制備:將聚乙二醇、乙酸鎂按1:1?1:5的質量比混合后全部溶解于純水中； .2)、溶質的制備:將Ag、Co、Mg、T1、S1、Zr的化合物中的一種或幾種與納米二氧化鈦混合，混合后納米二氧化鈦的質量百分比為10%?30% ； .3)、將步驟2)中制成的溶質溶解于步驟I)中的溶劑得到懸浮液； .4)、將步驟3)中的懸浮液進行紫外光照射； .5)、將步驟4)處理后的懸浮液與偏鈦酸、鋰源、分散劑一起球磨、同時進行紫外光照射； .6)、將經步驟5)磨細并混勻后烘干的得到鈦酸鋰材料。2.根據權利要求1所述的鈦酸鋰的制備方法，其特征在于，所述聚乙二醇、乙酸鎂的在質量百分比為1:2?1:3。3.根據權利要求1所述的鈦酸鋰的制備方法，其特征在于，所述Ag、Co、Mg、T1、S1、Zr的化合物為硝酸鹽、氟化物、醋酸鹽、氧化物或脂類化合物。4.根據權利要求1所述的鈦酸鋰的制備方法，其特征在于，所述二氧化鈦的粒度為.50 ?lOOnm。5.根據權利要求1所述的鈦酸鋰的制備方法，其特征在于，所述分散劑為聚乙烯醇。6.根據權利要求1至5任一所述的鈦酸鋰的制備方法，其特征在于，所述烘干的溫度為.600 cC ?800。。。
【專利摘要】本發明涉及鈦酸鋰的制備方法，包括以下步驟：1）、溶劑的制備：將聚乙二醇、乙酸鎂按1:1～1:5的質量比混合后全部溶解于純水中；2）、溶質的制備：將Ag、Co、Mg、Ti、Si、Zr的化合物中的一種或幾種與納米二氧化鈦混合，混合后納米二氧化鈦的質量百分比為10%～30%；3）、將步驟2）中制成的溶質溶解于步驟1）中的溶劑得到懸浮液；4）、將步驟3）中的懸浮液進行紫外光照射；5）、將步驟4）處理后的懸浮液與偏鈦酸、鋰源、分散劑一起球磨、同時進行紫外光照射；6）、將經步驟5）磨細并混勻后烘干的得到鈦酸鋰材料。本發明制備的鈦酸鋰材料應用于正極材料制成的鋰電池放電性能、穩定性能好。
【IPC分類】H01M10/0525, H01M4/131, H01M4/485, H01M4/1391
【公開號】CN105226263
【申請號】CN201510678429
【發明人】李延俊, 岳波, 向中林, 王俊安, 周俊杰, 顏宇強
【申請人】四川科能鋰電有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月20日