[发明专利]一种花球状钛酸锂(LTO)电池材料的制法及其应用

权利要求书

1.一种作为锂离子电池负极活性材料的钛酸锂粉体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)提供第一溶液、第二溶液和第三溶剂，其中，

所述第一溶液包含第一溶剂和溶于第一溶剂中的钛源；

所述第二溶液包含第二溶剂和溶于第二溶剂中的锂源；

2)在搅拌条件下，混合所述第一溶液和所述第二溶液，得到第一混合液；

3)将步骤2)所得第一混合液置于水热釜中，并将内含所述第一混合液的水热釜置于烘箱中，进行水热反应；

4)在搅拌条件下，将步骤3)所得产物分散于所述第三溶剂中，并添加分散剂，得到第二混合液；

5)喷雾干燥处理步骤4)所得第二混合液，得到第一干燥颗粒；

6)热处理步骤5)所得第一干燥颗粒，制得所述钛酸锂粉体；

并且，所述第三溶剂为水和醇类溶剂的混合物。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂可相同或不同，分别独立地选自下组：水、醇类溶剂、酮类溶剂、或其组合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三溶剂中水和醇类溶剂的混合体积比为1－10：10－1。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三溶剂中水和醇类溶剂的混合体积比为1－5：5－1。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述第一混合液中锂和钛的摩尔比为0.5-5。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述第一溶液和所述第二溶液的混合体积比为1-20：1-8。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述水热反应的反应温度为120-250℃；和/或

步骤3)中所述水热反应在所述反应温度下的反应时间为5-48小时。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述分散剂选自下组：聚乙烯缩丁醛(PVB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、PF-127、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、或其组合。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)所述喷雾干燥处理的处理温度为160-300℃；和/或

步骤5)中在所述喷雾干燥处理温度下的处理时间为0.2－5小时。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)所得第一干燥颗粒的粒径为0.2μm－50μm；和/或

步骤5)所得第一干燥颗粒的形状为：球状、棒状、层状。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)所得第一干燥颗粒的形状为花球状。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)所述热处理的热处理温度为350-1000℃；和/或

步骤6)中在所述热处理温度下的处理时间5-24小时。

13.一种如权利要求1所述方法制备的钛酸锂粉体，其特征在于，所述粉体的粒径为1-10μm；和/或

所述粉体的形状为：类球状、棒状、层状、多面体；

并且，将所述粉体作为锂离子电池的负极活性材料时，所述锂离子电池在1C倍率下的放电容量≥165Ah/g。

14.如权利要求13所述的粉体，其特征在于，步骤5)所得第一干燥颗粒的形状为花球状。

15.如权利要求13所述钛酸锂粉体，其特征在于，

将所述粉体作为锂离子电池的负极活性材料时，所述锂离子电池在10C倍率下的放电容量≥130Ah/g。