钛酸锂及其制备方法、负极极片的制备方法及锂电池与流程

本申请涉及锂电池，特别是涉及钛酸锂及其制备方法、负极极片的制备方法及锂电池。

背景技术：

1、钛酸锂(lithium titanate，简称lto)作为锂离子电池负极材料，在“脱/嵌锂”过程中体积几乎不发生变化，因而被称为“零应变”材料，具备高的安全性能和较长的循环寿命等优点。

2、相关技术中，通过一步水热法制得的钛酸锂，在实际应用中，存在振实密度低，影响钛酸锂的性能。针对该问题，目前并无好的解决方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种钛酸锂及其制备方法、负极极片的制备方法及锂电池。

2、基于上述目的，本申请实施例提供一种钛酸锂的制备方法，包括：

3、将锂源溶于溶剂中，得到锂源溶液；

4、将钛源加入所述锂源溶液中，得到混合溶液；

5、对所述混合溶液进行水热处理，得到固液混合物；其中，所述水热处理的温度为170～190℃；水热处理的时长为4～9h；

6、将所述固液混合物进行烘干处理，得到钛酸锂前驱体；

7、将所述钛酸锂前驱体进行煅烧处理，制得纳米片形式的钛酸锂。

8、本申请实施例还提供一种钛酸锂，采用如前任一项所述的钛酸锂的制备方法制备得到。

9、本申请实施例还提供一种锂电池负极极片的制备方法，包括：

10、将上述钛酸锂、导电剂和粘结剂混合；

11、将溶剂加入其中，得到浆液；

12、将浆液涂覆至铜箔上，并进行第一干燥处理，得到箔片；

13、将箔片进行分切处理，并进行第二干燥处理，得到锂电池负极极片。

14、本申请实施例还提供一种锂电池，包括上述钛酸锂或上述制备方法制得的锂电池负极极片。

15、本申请实施例提供的钛酸锂的制备方法，在实际研究过程中，申请人首次发现通过严格控制水热处理的温度为170～190℃，水热处理的时长为4～9h，能够使钛源水解生成的水合二氧化钛(tio2·nh2o)完全开裂，形成的片状的钛酸锂前驱体的晶相不会进一步发生团聚，经过煅烧后即形成纳米片状的钛酸锂，而该特殊形貌的钛酸锂在相同体积下可容纳更多质量的材料，从而使钛酸锂具有较高的振实密度，提高钛酸锂的性能。

技术特征：

1.一种钛酸锂的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热处理的时长为4.5～5.5h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的温度为450～550℃。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂源与所述钛源的质量比为0.15～0.25:1。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述锂源物质选自单水氢氧化锂、乙酸锂、草酸锂和碳酸锂中的至少一种；

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的时长为1～3h。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干处理之前还包括对所述固液混合物进行抽滤处理。

8.一种钛酸锂，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的钛酸锂的制备方法制备得到。

9.一种锂电池负极极片的制备方法，其特征在于，包括：

10.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求8所述的钛酸锂或权利要求9所述的锂电池负极极片的制备方法制得的锂电池负极极片。

技术总结
本申请提供了钛酸锂及其制备方法、负极极片的制备方法及锂电池。该制备方法包括：将锂源溶于溶剂中，得到锂源溶液；将钛源加入锂源溶液中，得到混合溶液；对混合溶液进行水热处理，得到固液混合物；其中，水热处理的时长为4～9h；将固液混合物进行烘干处理，得到钛酸锂前驱体；将钛酸锂前驱体进行煅烧处理，得到纳米片形式的钛酸锂。通过严格控制水热处理的温度和时长，能够使钛源水解生成的水合二氧化钛能够完全开裂，形成的片状的钛酸锂前驱体的晶相不会进一步发生团聚，经过煅烧后即形成纳米片状的钛酸锂，而该特殊形貌的钛酸锂在相同体积下可容纳更多质量的材料，从而使钛酸锂具有较高的振实密度，提高钛酸锂的性能。

技术研发人员：冯言华
受保护的技术使用者：北京车和家汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12