一种能提升钛酸锂电材料低温性能的复合添加剂的制作方法

文档序号:12889072阅读:194来源:国知局
本发明属于储能锂电材料
技术领域
,具体涉及一种能提升钛酸锂电材料低温性能的复合添加剂。
背景技术
:目前使用的钛酸锂材料制作的钛酸锂电池具有循环寿命长、安全性能高等特点,也开始在电动大巴、储能备用电源等领域应用。虽然目前钛酸锂材料制作的电池低温性能比磷酸铁锂、三元材料制作的电池低温要好,在应用过程中发现,在北方冬天气温较低的地方使用明显比在夏天使用时放电性能下降,钛酸锂材料制作的钛酸锂电池对在低温环境下的应用仍不理想。技术实现要素:本发明克服了上述的缺点,本发明的目的是提供一种能提升钛酸锂电材料低温性能的复合添加剂,以钛酸锂材料的摩尔数为基数,复合添加剂的添加量为摩尔百分比1%~20%;所述复合添加剂包括金属氧化物与碳及碳类导电剂的混合物。优选的,所述复合添加剂包括氧化物和碳及碳类导电剂,其中,氧化物占复合添加剂总摩尔质量的10%~70%,碳及碳类导电剂占复合添加剂总摩尔质量的90%~30%。优选的,所述氧化物为氧化铌、氧化锆、氧化铬、氧化铁、氧化铝、氧化锰、氧化铋、氧化钇、氧化铍、氧化镁、氧化铟、氧化硅、氧化镍、氧化钼中的任意一种或多种的混合物。优选的,所述碳及碳类导电剂为vgcf、cnts、石墨烯、碳黑、科琴黑、sp、纳米碳、活性碳等中的任意一种或多种的混合物。本发明的第二个目的在于提供一种能提升钛酸锂电材料低温性能的复合添加剂的添加方法为:复合添加剂在钛酸锂材料球磨工序、超细磨工序、烧结前的任意一种工序中添加。本发明的第三个目的在于提供能一种能提升钛酸锂电材料低温性能的复合添加剂的应用,特别是添加在钛酸锂电材料中以提升该材料在低温下放电容量方面的应用。本发明的有益效果是:本发明采用氧化物与碳及碳管类导电剂为原料,原料易获得;提升了钛酸锂材料的低温性能,与普通市售钛酸锂电池相比,该电池在低温下(-10℃~-30℃)的放电电容明显增大,解决了钛酸锂材料在低温环境下的应用问题;有利钛酸锂材料在新能源大巴及储能应用领域方面的推广。具体实施方式实施例1复合添加剂的添加量为摩尔百分比1%,复合添加剂总质量为100mg,其中,氧化钇20mg、氧化铌20mg,碳纳米管cnts30mg、石墨烯导电剂30mg,在烧结工序前添加实施例2复合添加剂的添加量为摩尔百分比10%,复合添加剂总质量为1000mg,其中,氧化镁200mg、氧化铬200mg,碳纳米管cnts300mg、科琴黑300mg,在烧结工序前添加。实施例3复合添加剂的添加量为摩尔百分比15%,复合添加剂总质量为1500mg,其中,氧化铝400mg、氧化铌200mg,vgcf300mg、sp600mg,在烧结工序前添加。实施例4复合添加剂的添加量为摩尔百分比18%,复合添加剂总质量为1800mg,其中,氧化镁500mg、氧化钇300mg,vgcf400mg、科琴黑600mg,在喷雾干燥工序前添加。实施例5复合添加剂的添加量为摩尔百分比20%,复合添加剂总质量为2000mg,其中,氧化铝500mg、氧化铬300mg,vgcf400mg、科琴黑600mg,在喷雾干燥工序前添加。由表1可看出,与普通市售钛酸锂电池(60%~85%)相比,添加了实施例1-5中的复合添加剂后,电池在低温下-10℃~-30℃的放电电容(75%~93%)明显增大。表1不同温度下市售钛酸锂电池与添加实施例1-5中的添加剂后放电电容性能对比-10℃-20℃-30℃市售钛酸锂电池85%75%60%添加实施例190%85%75%添加实施例291%84%77%添加实施例393%88%80%添加实施例492%86%79%添加实施例591%83%76%技术特征:技术总结本发明公开了一种能提升钛酸锂电材料低温性能的复合添加剂,属于储能锂电材料
技术领域
,以钛酸锂材料的摩尔数为基数,复合添加剂的添加量为摩尔百分比1%~20%;所述复合添加剂包括一种或多种金属氧化物与一种或碳及碳管类导电剂的混合物。该发明提供的能提升钛酸锂电材料低温性能的复合添加剂,提升了钛酸锂材料的低温性能,解决了钛酸锂材料在低温环境下的放电比率低的问题,有利钛酸锂材料在新能源大巴及储能应用领域方面的推广。技术研发人员:王政受保护的技术使用者:深圳市瑞能达科技有限公司技术研发日:2017.01.21技术公布日:2017.11.07
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