专利简介：本发明公开了属于电化学电源材料制备技术领域的一种锂离子二次电池用的钛酸铁锂正极材料及其水热合成的制备方法。本发明以含锂、含钛和含铁的化合物为原料,通过调节水热反应工艺参数,直接得到钛酸铁锂Li2FeTiO4,正极材料。相对于固相法、溶胶凝胶法,更易得到纯相和纳米化。该合成方法提供了制备钛酸铁锂Li2FeTiO4,正极材料的方法,在锂离子电池正极材料领域具有广泛的应用前景。
技术优势：将母体原料按Li∶Fe∶Ti=x∶l∶1(2≤x≤4)摩尔配比称取并溶于80 m1去离子水中,倒入带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,密封后将反应釜放入均相反应器,在150 ℃~200 ℃下水热反应24~72h。反应完成后取出反应釜，冷却至室温,取出反应产物。用去离子水和酒精进行洗涤、过滤、干燥后,即得到Li2FeTiO4正极材料粉体。Li2FeTiO4理论容量可达295 mAh/g,工作电压适中。该方法与其他方法相比,操作简单,反应温度低,晶体生长充分，产物相纯,形貌可控,容易制得纳米级粉体。
应用情况：已依照本发明所述详细方法进行实验室小批量正极前驱体生产。按照活性物质、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)的质量比为8:1:1制成电极，以金属锂为对电极，PP为隔膜，碳酸酯电解液于手套箱中组装CR2032型扣式电池，所生产电池可通过性能、安全测试评估。所生产实验室小型电池组具有较高能量密度且工作电压稳定，可为照明源供电。
应用前景：锂离子二次电池已经广泛应用于各种便携式电池产品,近年来电动车和混合动力车的储能装置的需求对锂离子二次电池及其电极材料提出更高的要求,正极材料是其关键性组成部分,寻求廉价、安全、环境友好并具有高比能量的锂离子二次电池正极材料成为锂离子二次电池领域的研究热点。该合成方法提供了制备钛酸铁锂正极材料的新方法,在锂离子电池正极材料领域具有广泛的应用前景。
