[發明專利]鈦酸鋰復合材料及其制備方法、電池極片和鋰離子電池在審
| 申請號： | 202011312296.2 | 申請日： | 2020-11-20 |
| 公開（公告）號： | CN112397680A | 公開（公告）日： | 2021-02-23 |
| 發明（設計）人： | 杜孟衣;雷磊;趙曉磊;牛江浩;成信剛 | 申請（專利權）人： | 北方奧鈦納米技術有限公司;銀隆新能源股份有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/04 | 分類號： | H01M4/04;H01M4/131;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525;C01G23/00;C01B32/168;C01B32/194 |
| 代理公司： | 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240 | 代理人： | 張美月 |
| 地址： | 056399 河北*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鈦酸鋰 復合材料 及其 制備 方法 電池 鋰離子電池 | ||
1.一種鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述鈦酸鋰復合材料的制備方法包括：
將鈦源、鋰源和第一導電劑依次進行混合及造粒，獲得第一原料和第二原料，所述第一原料的粒徑D50為9～15μm，所述第二原料的粒徑D50為3～7μm；
在惰性氣氛下，使所述第一原料和所述第二原料分別進行無氧燒結，得到第一燒結產物和第二燒結產物，所述鈦酸鋰復合材料為所述第一燒結產物和所述第二燒結產物的混合物。
2.根據權利要求1所述的鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，在進行所述混合過程之前，所述鈦酸鋰復合材料的制備方法還包括將所述鈦源和所述鋰源進行濕法研磨；
優選地，所述濕法研磨過程的研磨固含量為10～30％，有效功率為0.99～1kw，研磨電量為2～10kwh/kg，研磨后粒徑D50為0.05～0.3μm。
3.根據權利要求1或2所述的鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述鈦源選自二氧化鈦和/或偏鈦酸，所述鋰源選自氫氧化鋰和/或碳酸鋰；
所述第一導電劑選自碳納米管、碳纖維、石墨烯、炭黑組成的組中的一種或多種；
優選地，所述鈦源與所述鋰源中鋰鈦的摩爾比為1:1.2～1:1.25；
優選地，所述第一導電劑的重量占所述鈦源和所述鋰源的總重量的1～5wt％。
4.根據權利要求1所述的鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述造粒過程包括：
將部分所述混合物在第一噴霧干燥裝置中進行第一噴霧干燥，得到所述第一原料，其中所述第一噴霧干燥裝置的進口溫度為250～320℃，出口溫度為100～120℃，進氣量為4～6m3/h；
將剩余的所述混合物在第二噴霧干燥裝置中進行第二噴霧干燥，得到所述第二原料，其中所述第一噴霧干燥裝置的進口溫度為250～320℃，出口溫度為100～120℃，進氣量為7～10m3/h。
5.根據權利要求1所述的鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述無氧燒結過程的溫度為650～900℃，燒結時間為2～8h。
6.一種鈦酸鋰復合材料，其特征在于，所述鈦酸鋰復合材料采用權利要求1至5中任一項所述的制備方法制得，所述鈦酸鋰復合材料的組成以Li4Ti5O12/C式表示。
7.一種電池極片，包括金屬集流體和涂覆在所述金屬集流體表面上的導電涂層，其特征在于，形成所述導電涂層的物料包括鈦酸鋰復合材料、第二導電劑和粘結劑，所述鈦酸鋰復合材料為采用權利要求1至5中任一項所述制備方法制得的鈦酸鋰復合材料。
8.根據權利要求7所述的電池極片，其特征在于，所述鈦酸鋰復合材料中，第一燒結產物和第二燒結產物的重量比為1:9～9:1。
9.根據權利要求8所述的電池極片，其特征在于，所述鈦酸鋰復合材料、所述第二導電劑和所述粘結劑的重量比為(90～96):(5～2):(5～2)。
10.一種鋰離子電池，包括電池極片，其特征在于，所述電池極片為權利要求7至9中任一項所述的電池極片。
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