[發明專利]鈦酸鋰電池材料、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202011508004.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112607769A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 游志江;白巖;成信剛;馬薇薇
• 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: C01G23/00
• 分類號: C01G23/00;H01M4/36;H01M4/62;H01M4/485;H01M10/0525
• 代理公司: 北京博浩百睿知識產權代理有限責任公司 11134
• 代理人: 宋子良

1.一種鈦酸鋰電池材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

將部分鈦源和鋰源混合后進行球磨，得到初球磨物；

將所述初球磨物與剩余鈦源混合后繼續進行球磨，得到球磨產物；

對所述球磨產物依次進行干燥、煅燒和篩分，得到所述鈦酸鋰電池材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，按質量比計，所述部分鈦源和所述鋰源的混合質量比為1:0.43～1:0.54；

優選所述鈦源選自TiO₂和/或偏鈦酸；

優選所述鋰源選自LiOH·H₂O、碳酸鋰中的任意一種或多種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述部分鈦源與所述剩余鈦源的質量比為1：0.03～1：0.13。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的制備方法，其特征在于，將部分鈦源和鋰源混合后進行球磨，得到初球磨物包括：

將所述部分鈦源和所述鋰源加入盛有去離子水的容器中攪拌分散，得到分散液；優選攪拌轉速為1750～3500r/min，攪拌時間為2.5～4h，

將所述分散液加入盛有研磨球的球磨機中進行球磨，得到所述初球磨物；優選地，所述球磨機的轉速為3200～3800r/min，球磨時間為1.5～2.5h。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，將所述初球磨物與剩余鈦源混合后繼續進行球磨，得到球磨產物包括：

將所述初球磨物與預先溶解的所述剩余鈦源及溶劑混合球磨，得到所述球磨產物；

優選所述溶劑選自乙二醇、甲醇、無水乙醇或異丙醇；

優選所述溶劑的添加量為50～150g。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，對所述球磨產物依次進行干燥、煅燒和篩分的步驟中，所述干燥采用噴霧干燥，優選所述噴霧干燥的溫度為110～205℃，所述噴霧干燥過程中噴霧的流量為5～7m³/h；

優選地，所述煅燒采用批次燒結，優選燒結的溫度為650～900℃，時間為180～360min；更優選按照8～12℃/min的升溫速率升至所述燒結的溫度；

優選地，待所述煅燒的產物冷卻后，進行所述篩分的步驟，更優選篩分后得到所述鈦酸鋰電池材料的粒徑D₉₀為9～10μm，優選D₉₉為14～15μm。

7.權利要求1至6中任一項所述的制備方法所制備的鈦酸鋰電池材料。

8.一種鈦酸鋰電池材料，其特征在于，所述鈦酸鋰電池材料的相純度為100％。

9.根據權利要求8所述的鈦酸鋰電池材料，其特征在于，所述鈦酸鋰電池材料的粒徑D₉₀為9～10μm，優選D₉₉為14～15μm；

優選地，所述鈦酸鋰電池材料的比表面積為92～97m²/g；

優選地，所述鈦酸鋰電池材料的克容量為165.4～166.4mAh/g。

10.一種鈦酸鋰電池負極片，其特征在于，所述鈦酸鋰電池負極片包括權利要求7-9中任一項所述鈦酸鋰電池材料。

11.一種鋰離子電池，包括正極、負極、電解液及設置于所述正極與所述負極之間的隔膜，其特征在于，所述負極為權利要求10所述的鈦酸鋰電池負極片。