[发明专利]一种具备高倍率性能的锂电池材料的制备方法及其用途

权利要求书

1.一种具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，所述方法包括如下步骤：

第一步，提供钛前驱体二氧化钛；

第二步，将所述钛前驱体二氧化钛、造孔剂和水混合均匀，以形成固体含量为10～40重量％的水浆料，然后将所得到的水浆料喷雾干燥成球形粒子；

第三步，接着进行热处理，以得到介孔球形二氧化钛粉体；以及

第四步，按照钛酸锂中锂和钛的原子比、锂前驱体过量1～8重量％的比率以及理论0～5重量％的含碳量，称取上述得到的二氧化钛粉体、锂前驱体和碳前驱体以及适量水，搅动并且将搅动混匀后的水浆料在保护气氛或空气中热处理。

2.根据权利要求1所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，其中所述造孔剂重量相对于所述钛前驱体二氧化钛与所述造孔剂的总重量的比率为10～50％。

3.根据权利要求1所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，其中所述造孔剂为可溶性淀粉、聚乙二醇、三乙醇胺或无机铵盐化合物。

4.根据权利要求1所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，在第二步骤中，将所述钛前驱体二氧化钛、造孔剂和水混合均匀形成固体含量为10～40重量％的水浆料是在50～150rpm/min的磁力或机械搅拌，300～500rpm/min的震荡搅动或100～200rpm/min的球磨作用下持续搅动6～24h而获得的。

5.根据权利要求1所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，在第二步骤中，所述喷雾干燥是在喷雾干燥机上，以30～50rpm/min的速度将混匀的浆料泵入喷雾腔中，在150～300℃，1.5～4MPa的压力下喷雾干燥成球形粒子的。

6.根据权利要求1所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，其中所述第三步骤中的热处理可以在以下两种情况选择其中的一种进行：在造孔剂重量相对于所述钛前驱体二氧化钛与所述造孔剂的总重量的比率为15％以下的情况，先于惰性气体保护下300～600℃热处理1～8h，再在空气气氛下300～600℃热处理1～8h；在造孔剂重量相对于所述钛前驱体二氧化钛与所述造孔剂的总重量的比率为15％以上的情况下，直接在空气气氛进行热处理工艺过程。

7.根据权利要求1所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，在第四步骤中，所述的搅动为50～150rpm/min的磁力或机械搅拌，或300～500rpm/min的震荡搅动。

8.根据权利要求1所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，在第四步骤中，所述热处理是在700～950℃的温度进行6～24h。

9.根据在前权利要求中任一项所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法，其中所述钛酸锂是Li₄Ti₅O₁₂。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的具备高倍率性能的锂电池材料制备方法所制备的锂电池材料在制造锂电池上的用途。