[发明专利]负极材料及其制备方法、负极片、电池

说明书

本申请公开了一种负极材料及其制备方法、负极片、电池，制备方法包括制备钛酸锂；将所述钛酸锂、Co₃O₄置于水溶液中并混合，得到掺杂混合液；干燥所述掺杂混合液，得到负极材料。本申请提供的负极材料的制备方法，通过添加Co₃O₄，得到改性的钛酸锂材料，提高了钛酸锂材料的克容量，且在制备成钛酸锂电池时，能够构建电极材料和电解液间化学稳定界面，从而保证了钛酸锂电池的倍率循环性能，更有效地保持了钛酸锂颗粒的球形形貌和电池制备的加工性能，从而克服了钛酸锂单独作为锂离子电池的负极材料时低容量、循环差的问题；同时，这种制备方法工艺简单，条件温和，成本低，重复性好，便于规模化制备。

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，特别是一种负极材料及其制备方法、负极片、电池。

背景技术

钛酸锂材料与传统碳基负极材料相比，为无零应变材料，在作为电池的材料使用时，脱嵌锂过程中体积基本无变化，循环性能良好。但也存在电子导电率较低，导电性差，以及由电极电位高所带来的比能量低的问题，这些问题均限制了钛酸锂材料在锂离子电池上的应用。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的之一在于提供一种负极材料及其制备方法、负极片、电池，以解决钛酸锂材料的性能。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

本申请的第一方面提供了一种负极材料的制备方法，包括：

制备钛酸锂；

将所述钛酸锂、Co₃O₄置于水溶液中并混合，得到掺杂混合液；

干燥所述掺杂混合液，得到负极材料。

可选地，所述制备钛酸锂，具体为：

将锂源和钛源置于去离子水中进行混合，得到钛锂混合浆料；

干燥所述钛锂混合浆料，得到钛酸锂前驱体；

将所述钛酸锂前驱体进行烧结合成，得到所述钛酸锂。

可选地，所述将锂源和钛源置于去离子水中进行混合，得到钛锂混合浆料，具体为：

将所述锂源放入所述去离子水中进行搅拌，得到锂源溶液；

在所述锂源溶液中加入所述钛源，并进行搅拌，得到所述钛锂混合浆料。

可选地，在所述锂源溶液中加入所述钛源，并进行搅拌，得到所述钛锂混合浆料过程中，

搅拌时间为100～200分钟；

所述钛锂混合浆料中的固含量为15％～25％。

可选地，所述锂源和所述钛源的摩尔比为0.74～0.86；

所述钛源选自TiO₂和偏钛酸中的一种或者两种的混合物；

所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂、碳酸氢锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种或者几种的混合物。

可选地，所述干燥所述钛锂混合浆料，得到钛酸锂前驱体，具体为：

通过喷雾干燥方式干燥所述钛锂混合浆料，得到所述钛酸锂前驱体；

其中，所述喷雾干燥的进风口温度为180℃～260℃；所述喷雾干燥的出风口温度为100℃～110℃；所述喷雾干燥的压缩空气为0.1MPa～0.4MPa。

可选地，所述将所述钛酸锂前驱体进行烧结合成时的升温方式为：以升温速率为3℃/min～8℃/min升温至800℃～900℃，保温2小时～4小时。