中砂磨，直到D50 为0. 5um，得到异丙醇铝和磷酸铝的乙醇混合溶液。
[0065] 将3000g粒径为20微米的钛酸锂、9000g异丁醇溶液以及21g聚甲基丙烯酸铵加 入多功能包覆混合机的分散混合罐中，搅拌形成钛酸锂悬浮液，再加入异丙醇铝和磷酸铝 的乙醇混合溶液。搅拌反应50分钟后，在0. 7MPa、80°C下，真空干燥，得到铝盐包覆的钛酸 锂前驱体。在接受罐处回收冷凝的乙醇。
[0066] 将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在500°C下烧结20h，冷却后过筛除铁得到氧化铝包 覆的钛酸锂。
[0067] 实施例4
[0068] 将40g硝酸铝和60g磷酸铝加入3000g乙醇溶液中，在砂磨机中砂磨，直到D50为 0. 5um，得到硝酸铝和磷酸铝的乙醇混合溶液。
[0069] 将3500g粒径为20微米的钛酸锂、10500g乙醇溶液以及15g硬脂酰胺以及13g六 甲基二硅氮烷加入多功能包覆混合机的分散混合罐中，搅拌形成钛酸锂悬浮液，再加入异 丙醇铝和磷酸铝的乙醇混合溶液。搅拌反应55分钟后，在0. 7MPa、80°C下，真空干燥，得到 铝盐包覆的钛酸锂前驱体。在接受罐处回收冷凝的乙醇。
[0070] 将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在500°C下烧结25h，冷却后过筛除铁得到氧化铝包 覆的钛酸锂。
[0071] 实施例5
[0072] 将100g粒径为0. 4微米的氟化铝加入4000g乙醇溶液中，搅拌均匀，得到氟化铝 的乙醇溶液悬浊液。
[0073] 将4000g粒径为20微米的钛酸锂、16000gl，3-丁二醇溶液以及40g硬脂酰胺加入 多功能包覆混合机的分散混合罐中，搅拌形成钛酸锂悬浮液，再加入乙醇溶液悬浊液。搅拌 反应60分钟后，在0. 8MPa、90°C下，真空干燥，得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体。在接受罐处 回收冷凝的乙醇。
[0074] 将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在600°C下烧结30h，冷却后得到氧化铝包覆的钛酸 锂。
[0075] 比较例1
[0076] 将3000g粒径为6微米的钛酸锂、6000g乙醇溶液以及15g聚甲基丙烯酸铵加入多 功能包覆混合机的分散混合罐中，搅拌形成钛酸锂悬浮液，再加入1000 g乙醇溶液。搅拌反 应40分钟后，在0. 6MPa、60°C下，真空干燥，得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体。在接受罐处回 收冷凝的乙醇。
[0077] 将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在400°C下烧结15h，冷却后得到氧化铝包覆的钛酸 锂。
[0078] 数据表征
[0079] 取实施例1制备的氧化铝包覆的钛酸锂和包覆前钛酸锂进行SM表征，测试结果 参照图5和图4。为提高成像对比性和防止静电积累，在进行SEM之前，样品进行喷金处理。 使用的扫描电子显微镜为JSM-6390LV。
[0080] 对图6中所示区域进行EDS能谱元素分析，结果如图7所示。从图7的EDS能谱 元素分析可以看出，在实施例1的氧化铝包覆的钛酸锂中，有明显的含Al化合物分布在钛 酸锂的表面。从图4和图5的测试结果可看出，包覆后，颗粒表面变得更加致密，Al化合物 均匀分布在钛酸锂表面，形成致密的氧化铝层和锂铝钛氧固溶体层将钛酸锂包裹。
[0081] 取实施例2制备的氧化铝包覆的钛酸锂和包覆前钛酸锂进行粒度表征，使用设备 为马尔文Mastersizer2000激光粒度测试仪。测试结果如图8和图9。
[0082] 包覆前的钛酸锂的中值粒径为6. 271微米，包覆后，氧化铝包覆的钛酸锂的中值 粒径为7. 857微米。包覆后钛酸锂粒度比包覆前钛酸锂粒度略有增大，说明钛酸锂的表面 包覆氧化铝薄膜大约有Ium厚度，钛酸锂表面形成的氧化铝膜厚度适中。
[0083] 取实施例3氧化铝包覆的钛酸锂和比较例1无包覆的钛酸锂进行水分含量检测试 验，使用科文KW-101-0AS电热鼓风干燥箱进行干燥，使用上海光学仪器FA2104S电子分析 天平进行重量测量。在105~IKTC干燥2小时，采用差重法检测水分含量，测试结果如表 1所示。
[0084] 表1水分含量检测结果表
[0085]
【主权项】
1. 一种氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将铝盐、钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂混合反应，真空干燥，得到铝盐包覆的钛酸 锂前驱体；所述钛酸锂与所述第一醇类溶剂的质量比为1:0. 5~1:4 ; 2) 将所述铝盐包覆的钛酸锂前驱体烧结冷却，得到氧化铝包覆的钛酸锂。
2. 根据权利要求1所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤1) 中， 将所述铝盐加入第二醇类溶剂中进行砂磨得到铝盐醇类溶液； 将所述铝盐醇类溶液加入所述钛酸锂、所述第一醇类溶剂和所述分散剂混合得到的钛 酸锂悬浮液，所述钛酸锂悬浮液真空干燥，得到所述铝盐包覆的钛酸锂前驱体。
3. 根据权利要求2所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述铝盐和 所述第二醇类溶剂的质量比为1:40~1:4。
4. 根据权利要求1所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述钛酸锂 的粒径为6~30微米，所述铝盐的粒径为0. 2~0. 6微米。
5. 根据权利要求1所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述铝盐和 所述钛酸锂的质量比为0.025~0. 1:1。
6. 根据权利要求1所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述分散剂 与所述钛酸锂的质量比为〇. 002~0. 01:1，所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、硬脂酰胺和六 甲基二硅氮烷中的至少一种。
7. 根据权利要求1所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤1) 中反应的时间为30~60分钟，所述步骤2)中烧结温度为300~600°C，烧结时间为10~ 30小时。
8. 根据权利要求1所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤1) 中，真空干燥的压力为〇? 4~0? 8MPa，温度为50~90°C。
9. 根据权利要求1所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述铝盐为 A1C13、Al2 (SO4) 3、A1P04、Al (NO3) 3、A1F3、Al2S3和 Al (C3H7O)3中的至少一种，所述第一醇类 溶剂和所述第二醇类溶剂分别选自乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正己醇、环己醇、乙二醇、 1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、丙三醇中的一种。
10. 根据权利要求9所述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，其特征在于，所述铝盐为 异丙醇铝，所述第一醇类溶剂和所述第二醇类溶剂均为乙醇。
【专利摘要】本发明公开了一种氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，包括以下步骤:1)将铝盐、钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂混合反应，真空干燥，得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体；钛酸锂与第一醇类溶剂的质量比为1:0.5～1:4。2)将铝盐包覆的钛酸锂前驱体烧结冷却，得到氧化铝包覆的钛酸锂。铝盐在第一醇类溶剂和分散剂作用下和钛酸锂充分混合均匀，钛酸锂表面形成的氧化铝膜厚度适中，均匀、粒径小，使得制备的氧化铝包覆的钛酸锂降低了钛酸锂的吸水性，降低了Ti-O键对电解液的分解作用，使得其在过电位的情况下也不会与电解液反应，从而改善钛酸锂电池的胀气问题。
【IPC分类】H01M10-0525, H01M4-36, H01M4-485
【公开号】CN104852035
【申请号】CN201510208922
【发明人】公伟伟, 宋文锋, 池田一崇, 陈敏, 宋振伟, 黄海翔
【申请人】湖南瑞翔新材料股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月28日