本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种钛酸锂负极材料的制备方法及锂离子电池。
背景技术：
与传统的石墨负极相比，钛酸锂作为锂离子电池负极的优势很明显；
(1)钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2×10-8cm2/s)，大巴与乘用车在不损伤电池的情况下可以实现10min速充；
(2)宽温适应性，钛酸锂负极体系的材料，在低温(-40℃)以及高温(60℃) 有较好的表现，对于石墨负极体系难于跨越的低温和高温区域，钛酸锂优势明显；
(3)钛酸锂表面不形成SEI膜，首次循环不会消耗锂离子；另外该材料嵌入锂离子和脱嵌，材料体积不会发生变化，属于零应变材料；这将有助于锂离子电池循环寿命的提高；实际应用检测中，钛酸锂循环寿命可以达到惊人的30000 周容量保持率80％以上；
(4)由于钛酸锂电势比金属锂高，因此以钛酸锂为负极的表面不易生成锂晶枝；这就避免了在长周期循环过程中的锂晶枝刺穿隔膜发生的安全隐患。
然而钛酸锂在使用过程中产气，是钛酸锂无法得到大批量应用的主要瓶颈之一，原因为钛酸锂导电性差，充电电压高，导致电解液被分解产生气体。
技术实现要素：
本发明提供了一种钛酸锂负极材料的制备方法，该方法采用凝胶喷雾法，将前驱体匀速喷入高温密封容器内，前驱体雾化并在下落过程中反应，冷却，得到钛酸锂负极材料。
优选地，上述钛酸锂负极材料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇和水按比例混合均匀，得到前驱体；
(2)将上述前驱体以喷雾方式均匀地喷入高温密封容器内，前驱体雾化并在下落过程中反应，冷却，得到钛酸锂负极材料。
其中，上述钛酸锂负极材料的制备方法，步骤(1)中所述钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇和水按照摩尔比3～5∶0.2～1.5∶5～15∶5～15的比例混合；优选地，所述钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇和水按照摩尔比4∶4∶10∶10的比例混合。
其中，上述钛酸锂负极材料的制备方法，步骤(2)中所述高温密封容器的温度为500～900℃；例如，所述温度可以为500℃、600℃、700℃、800℃、900℃。
其中，上述钛酸锂负极材料的制备方法，步骤(2)中所述前驱体喷入的时间持续6～20小时；优选为6～15小时；示例性地，所述时间可以持续6小时、10 小时、15小时。
本发明还提供了由上述制备方法得到的钛酸锂负极材料。
本发明还提供了一种锂离子电池，该电池包含上述方法制得的钛酸锂负极材料。
本发明的有益效果是：本发明采用雾化方法制备的钛酸锂负极材料具有粒度均匀、形貌规则等优点(如图1)；应用该材料的锂电池具有容量高、大倍率放电性能好等优点。
附图说明
图1是实施例制备得到的钛酸锂负极材料的SEM图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
将锂盐(钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇、水)按摩尔比4∶1∶10∶10进行混合，搅拌均匀，将密封容器加温到500度，将前驱体使用喷雾的方法匀速喷入密封容器中，持续6小时，冷却，得到新型负极材料。
实施例2
将锂盐(钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇、水)按摩尔比4∶1∶10∶10进行混合，搅拌均匀，将密封容器加温到700度，将前驱体使用喷雾的方法匀速喷入密封容器中，持续6小时，冷却，得到新型负极材料。
实施例3
将锂盐(钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇、水)按摩尔比4∶1∶10∶10进行混合，搅拌均匀，将密封容器加温到900度，将前驱体使用喷雾的方法匀速喷入密封容器中，持续6小时，冷却，得到新型负极材料。
实施例4
将锂盐(钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇、水)按摩尔比4∶1∶10∶10进行混合，搅拌均匀，将密封容器加温到500度，将前驱体使用喷雾的方法匀速喷入密封容器中，持续10小时，冷却，得到新型负极材料。
实施例5
将锂盐(钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇、水)按摩尔比4∶1∶10∶10进行混合，搅拌均匀，将密封容器加温到500度，将前驱体使用喷雾的方法匀速喷入密封容器中，持续15小时，冷却，得到新型负极材料。
对比例1
将锂盐(钛酸丁酯、乙酸锂、乙醇、水)按摩尔比4∶1∶10∶10进行混合，搅拌均匀，将密封容器加温到500度，将前驱体混合均匀后直接放到密封容器中，持续15小时，冷却，得到新型负极材料。
实施例6
将实施例1-5、对比例1所得钛酸锂负极材料制作成电池，正极采用长沙瑞祥的钴酸锂，将钴酸锂与PVDF、NMP等混合搅拌均匀，涂敷在制得的铝箔上，烘干，滚压，切片，负极采用以上方法制备的材料，制作工艺同正极，隔膜采用 cegard23，将正极、负极片隔膜进行卷绕，入壳，注入电解液，电解液采用自制 1mol/l的六氟磷酸锂有机液，制作方形900mah电池，5×34×50mm，完成封口后，45度烘烤3天。0.02C充电到4.1V截至，0.2C放电到3.0V。
测试方法：
1、测试电池0.5C容量；
2、将电池0.2C充满电，50C放电到2.0V，记录放电容量；
3、将电池常温0.2C充满电，-20度下搁置4小时后，2C放电到2.0V，记录放电容量。
测试结果见表1。
表1.电池测试数据
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。