CN104852035A

CN104852035A - 氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法

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Publication number: CN104852035A
Application number: CN201510208922.6A
Authority: CN
Inventors: 公伟伟; 宋文锋; 池田一崇; 陈敏; 宋振伟; 黄海翔
Original assignee: HUNAN RESHINE NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: HUNAN RESHINE NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: CN104852035B

Abstract

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。

Description

氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法

技术领域

本发明涉及锂电池材料领域，特别地，涉及一种氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法。

背景技术

锂离子电池，又称摇椅电池，通过锂离子在正负极材料之间的脱嵌，形成能量的储存和释放。锂离子电池具有重量轻、容量大、无记忆效应、绿色环保等优点，现在的许多数码设备都采用了锂离子电池作为电源。锂离子电池中，正极材料、负极材料和电解液是影响锂离子电池性能的主要方面。目前，锂离子电池负极研究开发工作主要集中在碳材料和具有特殊结构的金属氧化物。因为石墨负极导电性好，结晶度高，具有合适的锂离子嵌入脱出的层状结构。所以商业化生产上应用范围最广的是石墨负极。但由于石墨负极在第一次充放电时，会在其表面形成一层固体电解液中间相(SEI，钝化膜)，造成部分容量的不可逆损失，并且，由于石墨电极电位与锂金属的电位很接近，充电时，金属锂容易在石墨负极表面析出，形成金属枝晶，造成安全问题。

尖晶石型钛酸锂是一种日益受到重视的锂离子电池负极材料。相对于石墨负极，它的优点是:1.充放电过程中不会形成SEI膜，不会因此造成不可逆容量损失；2.充放电过程中体积不发生变化，循环寿命极优；3.具有理想的充放电平台，充放电结束时有明显的电压突变特性；4.具有较高的Ti⁴⁺/Ti³⁺(1.55V vs Li⁺/Li)氧化还原电势，不会形成锂金属枝晶；5.原料来源广，清洁环保，成本低。因而，钛酸锂是极具有发展前景的负极材料。然而，钛酸锂负极材料在电池的制备过程中却存在胀气问题，严重影响了电池的容量和循环性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，以解决钛酸锂在电池的制备过程中胀气问题的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供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。

进一步地，步骤1)中，

将铝盐加入第二醇类溶剂中进行砂磨得到铝盐醇类溶液。

将铝盐醇类溶液加入钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂混合得到的钛酸锂悬浮液，钛酸锂悬浮液真空干燥，得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体。

进一步地，铝盐和第二醇类溶剂的质量比为1:40～1:4。

进一步地，钛酸锂的粒径为6～30微米，铝盐的粒径为0.2～0.6微米。

进一步地，铝盐和钛酸锂的质量比为0.025～0.1:1。

进一步地，分散剂与钛酸锂的质量比为0.002～0.01:1，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。

进一步地，步骤1)中反应的时间为30～60分钟，步骤2)中烧结温度为300～600℃，烧结时间为10～30小时。

进一步地，步骤1)中，真空干燥的压力为0.4～0.8MPa，温度为50～90℃。

进一步地，铝盐为AlCl₃、Al₂(SO₄)₃、AlPO₄、Al(NO₃)₃、AlF₃、Al₂S₃和Al(C₃H₇O)₃中的至少一种，第一醇类溶剂和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。

进一步地，铝盐为异丙醇铝，第一醇类溶剂和第二醇类溶剂均为乙醇。

本发明具有以下有益效果: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。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是本发明优选实施例的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法的流程图；

图2是本发明优选实施例的砂磨机结构示意图；

图3是本发明优选实施例的多功能包覆混合机的结构示意图；

图4是实施例1的钛酸锂的SEM图；

图5是实施例1的氧化铝包覆的钛酸锂的SEM图；

图6是实施例1的氧化铝包覆的钛酸锂进行EDS能谱元素分析的扫描范围示意图；图7是图6中扫描范围内的EDS能谱元素分析结果图；

图8是实施例2的钛酸锂的粒度分布图；

图9是实施例2的氧化铝包覆的钛酸锂的粒度分布图；

图10是实施例4的钛酸锂的首次充放电循环曲线图；

图11是实施例4的钛酸锂的倍率检测曲线图；

图12是实施例4的氧化铝包覆的钛酸锂的首次充放电循环曲线图；

图13是实施例4的氧化铝包覆的钛酸锂的倍率检测曲线图；

图14是实施例5的钛酸锂和氧化铝包覆的钛酸锂的循环性能检测数据图。

附图标记说明：11、第一储液罐；12、第二储液罐；13、气动隔膜泵；14、砂磨主机；15、主机冷却塔；16、气动阀门；21、搅拌罐；23、冷凝器；24、接受罐。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，包括以下步骤:

S102：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。

S104：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。

混合过程中，第一醇类溶剂作为分散介质，能促进铝盐和钛酸锂分散，避免团聚，并且使得铝盐和钛酸锂充分接触，加快反应速度。由于醇类溶剂沸点较低，在真空干燥的过程中，挥发较快，因而可减少真空干燥的时间，并且可回收重复利用，降低工业成本。

钛酸锂与第一醇类溶剂的质量比决定钛酸锂的浓度，最终影响反应速度和反应效果。当钛酸锂与第一醇类溶剂的质量比小于1:0.5时，钛酸锂分散不充分，出现团聚现象，导致反应的产率较低，当钛酸锂与第一醇类溶剂的质量比大于1:4时，钛酸锂的溶度过低，造成反应速度减慢，并且造成第一醇类溶剂浪费。

铝盐在分散剂作用下，在第一醇类溶剂中分散均匀，并和钛酸锂充分接触，混合均匀，搅拌下反应较为平稳。铝盐、钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂可直接加入多功能包覆混合机中混合，完成搅拌反应后，进行真空干燥。

上述的氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法，采用第一醇类溶剂作为溶剂，通过真空干燥即可获得铝盐包覆的钛酸锂前驱体，继而得到氧化铝包覆的钛酸锂。制备工艺简单，操作简便，重复性好。并且第一醇类溶剂在真空干燥过程，可回收重复利用，对环境污染小并且成本低，适合于工业生产。

可选地，步骤1)中，将铝盐加入第二醇类溶剂中进行砂磨得到铝盐醇类溶液；将铝盐醇类溶液加入钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂混合得到的钛酸锂悬浮液，钛酸锂悬浮液真空干燥，得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体。0.2～0.6微米的铝盐醇类溶液可以通过砂磨获得。砂磨过程可在砂磨机中进行。如图2所示，将铝盐和第二醇类溶剂的混合溶液放置在第一储液罐11中，经气动隔膜泵13输送到砂磨主机14中，经过砂磨主机14的砂磨，输送到主机冷却塔15，再输送到第二储液罐12。第一储液罐11中的混合溶液经过砂磨并全部输送到第二储液罐12后，气动阀门16转换，使得第二储液罐12中的混合溶液经过气动隔膜泵13输送砂磨主机14砂磨，再经过主机冷却塔15输送到第一储液罐11。这样混合溶液经过不断的循环砂磨过程中达到需要的粒度。其中，砂磨主机14的锆球粒径为0.2毫米～3毫米。

由于铝盐在第二醇类溶剂中已分散，铝盐醇类溶液、钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂混合得到钛酸锂悬浮液，铝盐与钛酸锂接触也更为充分，钛酸锂悬浮液中各处铝盐和钛酸锂的浓度也更为均匀，反应较为平稳。

可选地，铝盐和第二醇类溶剂的质量比为1:40～1:4。加入适量的第二醇类溶剂和铝盐混合进行研磨，有助于铝盐进行研磨。第二醇类溶剂加入量过少，造成铝盐溶液固含量过高，流动性降低，粘度增大，导致砂磨效果降低，第二醇类溶剂加入量过多，造成铝盐砂磨效率降低，导致成本升高。

可选地，钛酸锂的粒径为6～30微米，铝盐的粒径为0.2～0.6微米。粒径为0.2～0.6微米的铝盐可通过砂磨机砂磨制得或者购买该粒径范围的铝盐。钛酸锂的粒径大小会影响包覆效果以及制得的氧化铝包覆的钛酸锂的防胀气效果的性能，钛酸锂的粒径小于6微米时，铝盐相对钛酸锂的粒径较大，不容易在钛酸锂表面形成均匀包覆，钛酸锂的粒径大于30微米时，制作电池的匀浆、涂布、辊压过程均会受到不利的影响，匀浆过程中，造成粘结剂和导电剂的团聚，涂布不均匀，辊压时颗粒破碎，极片掉粉，加工工艺性能降低。

铝盐的粒径大小决定其在第一醇类溶剂和第二醇类溶剂中的分散速度，并且直接影响铝盐的接触面积，从而影响反应速度，此外还将影响氧化铝膜的形貌。粒径小于0.2微米的铝盐对设备要求较高，并且需要研磨较长时间，因而成本较高。当铝盐的粒径大于0.6微米时，铝盐在第一醇类溶剂和第二醇类溶剂中分散较慢，反应速度也相应较慢，生产的氧化铝膜不容易在钛酸锂表面形成均匀包覆。

可选地，所述铝盐和所述钛酸锂的质量比为0.025～0.1:1。铝盐和钛酸锂的质量比也会影响钛酸锂的包覆效果以及制得的氧化铝包覆的钛酸锂的防胀气效果的性能，当铝盐和钛酸锂的质量比小于0.025:1时，部分钛酸锂颗粒的氧化铝层过薄或者未包裹上氧化铝层，影响钛酸锂的防胀气性能。当铝盐和钛酸锂的质量比大于0.1:1时，钛酸锂颗粒的氧化铝层过厚，降低材料的容量和倍率性能，影响锂离子电池性能。

可选的，分散剂与钛酸锂的质量比为0.002～0.01:1，在该质量比下，可使钛酸锂在第一醇类溶剂中分散较佳，同时不会导致分散剂过多，造成浪费。分散剂优选为聚甲基丙烯酸铵、硬脂酰胺和六甲基二硅氮烷中的至少一种。

可选地，步骤1)中反应的时间为30～60分钟，步骤2)中烧结温度为300～600℃，烧结时间为10～30小时。铝盐、钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂反应的时间为30～60分钟，时间过短，反应不充分，时间过长，不利于提高生产效率。铝盐包覆的钛酸锂前驱体的烧结温度优选为300～600℃，烧结时间优选为10～30小时。在300～600℃下，烧结10～30小时，烧结温度较低，不利于形成氧化铝膜和锂铝钛氧固溶体，从而不利于氧化铝膜在钛酸锂表面的附着，影响电池性能的循环稳定性；烧结温度过高，形成一次粒径颗粒的过融合，破坏钛酸锂基体的晶型，造成电化学性能的衰减。

可选地，步骤1)中，真空干燥的压力为0.4～0.8MPa，温度为50～90℃。搅拌反应之后，进行真空干燥。真空干燥的压力为0.4～0.8MPa，温度为50～90℃。在该温度和压力下干燥，可使醇类溶剂较快的挥发，得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体。氧化铝包覆的钛酸锂可以在带搅拌和加热功能的其它装置中制备，优选在多功能包覆混合机中制备。多功能包覆混合机的搅拌罐21可以搅拌和加热。在包覆混合机的搅拌罐21中加入钛酸锂、乙醇和分散剂，调节多功能包覆混合机的自转和公转速度，搅拌一定时间形成钛酸锂悬浊液。加入铝盐醇类溶液，搅拌一定时间，使混合溶液充分反应。在搅拌过程中，开启油浴加热和真空泵25，开始真空干燥。得到铝盐包覆的钛酸锂粉末。挥发的乙醇经过冷凝器23冷凝后进入接受罐24，可回收利用。

进一步地，铝盐为AlCl₃、Al₂(SO₄)₃、AlPO₄、Al(NO₃)₃、AlF₃、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。铝盐可以为其中一种铝盐也可以为其中几种铝盐的混合物。铝盐优选为异丙醇铝，异丙醇铝容易在醇类溶剂中形成悬浊液，分散性和稳定性比较好；异丙醇铝本身可以作为胶凝剂，具有一定的粘附性，因而能够粘附在钛酸锂的表面，异丙醇铝不含其他杂质元素，烧结后不会引入其他杂质元素，使用其他铝盐需要加入水洗工序。第一醇类溶剂和第二醇类溶剂分别为乙醇、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。第一醇类溶剂和第二醇类溶剂均优选为乙醇。乙醇溶液沸点低，易于回收，并且成本较低，降低了生产成本。

优选的，还包括对所述氧化铝包覆的钛酸锂进行过筛除铁。过筛除铁后可减少提高粒度集中，提高分散性，减少磁性杂质，提高极片加工工艺性能和氧化铝包覆的钛酸锂的纯度。

实施例1

将100g硫化铝加入400g乙醇溶液中，在砂磨机中砂磨，直到D50(中值粒径)为0.5um，得到硫化铝的乙醇溶液悬浊液。

将1000g粒径为6微米的钛酸锂、500g乙醇溶液以及2g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，再加入硫化铝的乙醇溶液悬浊液。搅拌反应30分钟后，在0.4MPa、50℃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。

将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在300℃下烧结10h，冷却后得到氧化铝包覆的钛酸锂。

实施例2

将100g异丙醇铝加入1000g乙醇溶液中，在砂磨机中砂磨，直到D50为0.5um，得到异丙醇铝的乙醇溶液悬浊液。

将3000g粒径为30微米的钛酸锂、6000g异丙醇溶液以及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，再加入异丙醇铝的乙醇溶液悬浊液。搅拌反应40分钟后，在0.6MPa、60℃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。

将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在400℃下烧结15h，冷却后过筛除铁得到氧化铝包覆的钛酸锂。

实施例3

将50g异丙醇铝和50g磷酸铝加入2000g乙醇溶液中，在砂磨机中砂磨，直到D50为0.5um，得到异丙醇铝和磷酸铝的乙醇混合溶液。

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℃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。

将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在500℃下烧结20h，冷却后过筛除铁得到氧化铝包覆的钛酸锂。

实施例4

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。

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℃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。

将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在500℃下烧结25h，冷却后过筛除铁得到氧化铝包覆的钛酸锂。

实施例5

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。

将4000g粒径为20微米的钛酸锂、16000g1,3-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℃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。

将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在600℃下烧结30h，冷却后得到氧化铝包覆的钛酸锂。

比较例1

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1000g乙醇溶液。搅拌反应40分钟后，在0.6MPa、60℃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。

将铝盐包覆的钛酸锂前驱体在400℃下烧结15h，冷却后得到氧化铝包覆的钛酸锂。

数据表征

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SEM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。

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。

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Mastersizer 2000激光粒度测试仪。测试结果如图8和图9。

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1um厚度，钛酸锂表面形成的氧化铝膜厚度适中。

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-OAS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105～110℃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。

表1水分含量检测结果表

水分含量

实施例3	0.012％
		比较例1	0.096％

氧化铝包覆的钛酸锂的水分含量要比没有包覆的钛酸锂的水分含量少，说明包覆氧化铝薄膜有助于抑制钛酸锂粉末吸附水。

取实施例4氧化铝包覆的钛酸锂和比较例1无包覆的钛酸锂进行首次循环和倍率检测。制作的电池为型号2025扣电。将91g活性物质(制备出的电极材料)、3g导电剂乙炔黑、6g粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)和140g溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)在真空搅拌机中搅拌形成均匀的浆料。将该浆料均匀的涂布在2um厚度的铝箔上，然后在110℃下烘干、辊压、取极片。将极片、celgard2400隔膜、铝片、泡沫镍片、扣电外壳组装成2025扣式电池。在CT2001A LAND电池测试系统进行充放电性能的检测(包括首次充放电、倍率性能、循环性能测试)。标准容量设定为1C＝165mAh/g。下表为测试进行的充放电制度。测试结果如图10～图13所示。

对比图10和图12，可以看出包覆后的钛酸锂比包覆前的钛酸锂，充放电平台更加平稳，间距更小，说明充放电过程更加稳定。包覆前的钛酸锂的首次放电容量在167mAh/g，包覆后的钛酸锂的首次放电容量在171mAh/g，包覆后比包覆前，首次容量略有增加，有可能是电化学充放电体系反应稳定增加的原因。

对比图11和图13，可以看出包覆后的充放电平台更加平稳，间距更小，充电上升和放电下降阶段更加陡峭。在大倍率充放电的情况下，容量的衰减更慢，倍率性能表现更加出色。说明包覆后的钛酸锂的极化减小，原因是氧化铝有效阻止了Ti-O键对电解液的分解。

取实施例5的氧化铝包覆的钛酸锂和比较例1无包覆的钛酸锂进行循环性能检测，如表2和图14所示。

表2循环性能检测数据表

表2为图14中对应数据，包覆后的钛酸锂的容量衰减更慢，循环稳定性明显高于未包覆的钛酸锂，说明氧化铝包覆降低了Ti-O键对电解液的分解，提高了电池体系反应的稳定性，从而提高了循环稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

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0.002～0.01:1，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℃，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0.4～0.8MPa，温度为50～90℃。

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AlCl₃、Al₂(SO₄)₃、AlPO₄、Al(NO₃)₃、AlF₃、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。