[發(fā)明專利]一種鈦酸鋰負(fù)極材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710391708.8
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107180957A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛方會;楊玉潔
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東燭光新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11394
• 代理人: 陳益思

1.一種鈦酸鋰負(fù)極材料，包括核結(jié)構(gòu)和殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述殼結(jié)構(gòu)的厚度為h1，h1≤5μm；所述殼結(jié)構(gòu)為多孔結(jié)構(gòu)；所述多孔結(jié)構(gòu)的孔隙為微納尺寸，且所述多孔結(jié)構(gòu)均勻的分布于所述殼結(jié)構(gòu)內(nèi)，孔隙率為1％～20％，所述核結(jié)構(gòu)中含有鈦酸鋰顆粒。

2.一種權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰負(fù)極材料，其特征在于，所述殼結(jié)構(gòu)的厚度h1≤2μm，孔隙率為2％～10％。

3.一種權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰負(fù)極材料，其特征在于，所述核結(jié)構(gòu)為一次顆粒結(jié)構(gòu)或二次顆粒結(jié)構(gòu)。

4.一種權(quán)利要求3所述的鈦酸鋰負(fù)極材料，其特征在于，所述一次顆粒結(jié)構(gòu)的粒徑為D1，且D1≥1μm；所述二次顆粒結(jié)構(gòu)中包含納米一次顆粒結(jié)構(gòu)，二次顆粒結(jié)構(gòu)的粒徑為D2，且D2≥1μm，所述納米一次顆粒結(jié)構(gòu)的粒徑為d2，d2≤1μm；所述納米一次顆粒結(jié)構(gòu)中包含天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、軟碳、硬碳、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳、硅碳負(fù)極、錫基負(fù)極材料、過渡金屬氮化物、錫基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金中的至少一種。

5.一種權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰負(fù)極材料，其特征在于，所述殼結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)殼結(jié)構(gòu)層或/和單體原位聚合得到的聚合物碳化結(jié)構(gòu)層。

6.一種權(quán)利要求5所述的鈦酸鋰負(fù)極材料，其特征在于，所述傳統(tǒng)殼結(jié)構(gòu)層為傳統(tǒng)包覆層原料炭化得到；所述傳統(tǒng)包覆層原料為酚醛樹脂、密胺樹脂、過氯乙烯、瀝青、聚乙烯、硬脂酸、PVC、聚丙烯腈、天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、乙丙橡膠、聚乙烯、聚丙烯、

聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、納米氧化銅、納米氧化鎂、納米氧化鈦、納米氧化鋁、納米石墨、石墨片中的至少一種；所述單體包括丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-丙烯酰嗎啉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、正丙烯酸己酯、2-丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸十二酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇丙烯酸酯、雙-三羥基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一種。

7.一種權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，主要包括如下步驟：

步驟1，制備核結(jié)構(gòu)待用；

步驟2，配制包覆層漿料：將包覆層前驅(qū)體、造孔劑、溶劑混合均勻，得到包覆層漿料；

步驟3，將步驟2得到的漿料包覆在步驟1的核結(jié)構(gòu)表面，之后加熱碳化，同時去除造孔劑得到鈦酸鋰負(fù)極材料。

8.一種權(quán)利要求7所述的鈦酸鋰負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟2所述造孔劑本身為可升華或分解成氣體組分的固體組分。

9.一種權(quán)利要求7所述的鈦酸鋰負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟1所述造孔劑為苯甲酸、草酸、奈丸、碳酸氫銨、碳酸銨、氯化銨、硝酸銨中的至少一種。

10.一種權(quán)利要求7所述的鈦酸鋰負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟1所述核結(jié)構(gòu)為一次顆粒結(jié)構(gòu)或二次顆粒結(jié)構(gòu)；步驟2所述包覆層前驅(qū)體包括傳統(tǒng)包覆層材料或/和聚合物單體。