[发明专利]一种钛酸锂复合材料及其制备方法、纽扣电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钛酸锂复合材料及其制备方法、纽扣电池及其制备方法，涉及电池技术领域。该钛酸锂复合材料的制备方法包括将二氧化钛、氢氧化锂及钼酸铵混合搅拌均匀后得到混合溶液；将混合溶液在氮气环境下进行微波水热处理后得到钛酸锂复合材料。该方法中由于钼离子与钛离子的半径很接近，因此通过钼离子的加入可取代钛离子在钛酸锂中的位置。同时，通过氮气的通入进行微波水热反应，可利用氮原子取代锂离子或钛离子的位置，通过掺杂化学性能优异的离子取代锂离子或钛离子可有效地提高钛酸锂的导电性和电化学性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种钛酸锂复合材料及其制备方法、纽扣电池及其制备方法。

背景技术

与传统碳负极材料相比，钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)因具有锂离子三维扩散通道、较高的锂离子扩散系数以及快速充放电能力可有效地保障锂离子电池的安全，从而为提高电池的循环稳定性和使用寿命提供了基础。但由于钛酸锂的电导率较低，在常温下只有10^-13S.cm^-1，故限制了它的应用。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供钛酸锂复合材料的制备方法，通过该方法可制备得到导电率和电化学性能优异的钛酸锂复合材料。

本发明的目的之二包括提供一种纽扣电池的制备方法，其通过上述的钛酸锂复合材料制备得到纽扣电池。因此，该纽扣电池具有优异的电化学性能。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种钛酸锂复合材料的制备方法，包括：

将二氧化钛、氢氧化锂及钼酸铵混合搅拌均匀后得到混合溶液；

将混合溶液在氮气环境下进行微波水热处理后得到钛酸锂复合材料。

在可选的实施方式中，混合溶液包括重量份数计的100～200份的二氧化钛、50～100份的氢氧化锂以及10～30份的钼酸铵。

在可选的实施方式中，将混合溶液在氮气环境下进行微波水热处理后得到钛酸锂复合材料的步骤具体包括：

将混合溶液在氮气的环境下进行微波水热反应后得到沉淀；

将沉淀依次进行离心、洗涤、干燥后得到前驱体粉末；

将前驱体粉末煅烧后得到钛酸锂复合材料。

在可选的实施方式中，微波水热反应是将混合溶液转移至微波水热反应釜中，并在密封后放入微波萃取消解仪进行水热反应。

在可选的实施方式中，微波水热反应的温度为120～200℃，反应时间为1～3h。

在可选的实施方式中，煅烧前驱体粉末的煅烧温度为300～600℃，煅烧时间为1～4h。

第二方面，本发明实施例提供一种钛酸锂复合材料，钛酸锂复合材料通过前述实施方式中任一项的钛酸锂复合材料的制备方法制备得到。

第三方面，本发明实施例提供一种纽扣电池的制备方法，包括：

利用前述实施方式的钛酸锂复合材料制备得到正极片；

将正极片与作为负极片的锂片组装成纽扣电池。

在可选的实施方式中，正极片通过以下步骤制备得到：

将钛酸锂复合材料与导电剂、粘结剂以及溶剂混合后得到浆料；

将浆料涂覆于铝箔上，并进行烘烤和辊压后得到正极片。