本發(fā)明屬于新能源技術領域，具體涉及一種鋰電池用二氧化鈦及其制備方法。
背景技術：
能源是人類生存和發(fā)展的重要物質基礎，是從事各種經(jīng)濟活動的原動力，也是社會經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志。隨著電動汽車、平板電腦、手機使用鋰電池的普及，使用壽命長、能快速充電的高性能鋰電池已經(jīng)越來越受到消費者的喜愛。
二氧化鈦是鋰電池中石墨粉的替代品，石墨粉在鋰電池中存在危險性很大，易爆炸著火，質重，比表面積大，毒性大，不耐高溫，使用壽命短。
產(chǎn)品性能：二氧化鈦是一種很優(yōu)異的鋰電池原料，因為二氧化鈦具有嵌鋰容量大，毒性小且能耗低，穩(wěn)定性好、比容量大、循環(huán)穩(wěn)定性好，沒副反應，高環(huán)保等特性，作為負極材料具有明顯的優(yōu)點。應用特點：二氧化鈦光穩(wěn)定性好、無毒無害，光電轉化率高，是光電太陽能轉換電最普遍使用的材料。優(yōu)點：（1）可以制成高電壓的鋰離子二次電池；（2）鋰電池運用二氧化鈦是高安全性、穩(wěn)定性及耐高溫和壽命長等特點，因此二氧化鈦是鋰電池中不可缺少的一種材料；（3）用二氧化鈦制作的鋰電池現(xiàn)已廣泛的運用到新能源汽車、電動摩托車、電動玩具和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長周期的應用領域；另外，陽極二氧化鈦薄膜作為負極材料的鋰電池，其循環(huán)性能更好，電化學性能明顯提高。
鋰電池由于其容量高、能量密度大、造價低廉、循環(huán)壽命長、工作電壓高等優(yōu)點，成為當今最具潛力的能量儲存體系之一，并已得到廣泛運用。電極材料的性能直接決定了鋰離子電池的性能，因此尋求高性能的電極材料意義重大。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種鋰電池用二氧化鈦及其制備方法，提高了二氧化鈦的比表面積。降低環(huán)境污染，本發(fā)明能夠增加鋰電池的使用壽命，大大提高鋰電池的安全性、防爆防火性、高穩(wěn)定性和長周期使用性。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
一種鋰電池用二氧化鈦，其原料包括純度為98%的鈦白粉和純凈水，所述鈦白粉和純凈水的配比為1:2.6~1:3，所述鈦白粉中Pb≤10mg/kg、As≤0.3mg/kg 、Fe＜30ppm、Cu＜10ppm、K＜10ppm、Na＜10ppm。提高了二氧化鈦的比表面積，純度二氧化鈦含量98.5~99.5%。
所述鈦白粉和純凈水的配比為1:2.6。
一種鋰電池用二氧化鈦的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、原料驗收：通過檢測，確保所采用的鈦白粉中各成分滿足下列要求：Pb≤10mg/kg、As≤0.3mg/kg 、Fe＜30ppm、Cu＜10ppm、K＜10ppm、Na＜10ppm，
步驟2、第一次水洗：將所述1份鈦白粉和1份純凈水加入攪拌桶中，對所述鈦白粉進行第一次水洗，所述第一次水洗速度為115轉/min，第一次水洗時間不小于60min，將第一次水洗后的鈦白粉過80目的濾網(wǎng)，
步驟3，砂磨：將所述步驟1中過80目的濾網(wǎng)后的鈦白粉投入砂磨機中，所述砂磨時間不小于30min，
步驟4、第二次水洗：將步驟3中砂磨得到的鈦白粉和1.6-2份純凈水加入攪拌桶中，對鈦白粉進行第二次水洗，所述第二次水洗速度為110轉/min，第二次水洗時間不小于40min，
步驟5、離心分級：將經(jīng)過兩次水洗的鈦白粉置入離心分級機，將所述鈦白粉分離為2000目以下的粗料和2000目的細料，將所述粗料放置于粗料桶中，
步驟6、沉淀：將2000目的細料置于攪拌桶中，并向攪拌桶中加入鈦白粉總投加質量0.5%的碳酸銨，在攪拌桶中攪拌并沉淀，所述沉淀時間為1h，
步驟7、離心脫水：將所述步驟6制得的2000目的細料放入離心機進行離心脫水，至2000目的細料中水分的含量不大于40%，
步驟8、烘干：將所述步驟7離心脫水后的鈦白粉放入不銹鋼烘干箱中，烘干溫度為：140-145℃，在140-145℃下保溫8h，將水分蒸出，
步驟9、粉碎：將所述步驟8中烘干后的鈦白粉在超細粉碎機中進行粉碎，粉碎得到不小于1000目的二氧化鈦。
所述步驟3中砂磨機為聚氨脂隔膜泵砂磨機。
所述步驟5中離心分級機為臥式螺旋卸料沉降離心分級機，所述離心分級機的分離因數(shù)為1000，轉速為2000r/min。
所述步驟7中離心機為臥式螺旋卸料沉降離心機，所述離心機的分離因數(shù)為2670，轉速為3700r/min。
所述步驟8中不銹鋼烘干箱為熱循環(huán)烘箱。
所述步驟8中粉碎機為型號是JCW610的錘式機械粉碎機。
本發(fā)明制得的鋰電池用二氧化鈦的比表面積為9-10m2/g。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：①本發(fā)明用二氧化鈦是一種很優(yōu)異的鋰電池原料，因為二氧化鈦具有嵌鋰容量大，毒性小且能耗低，穩(wěn)定性好、比容量大、循環(huán)穩(wěn)定性好，沒副反應，高環(huán)保等特性，作為負極材料具有明顯的優(yōu)點；而且，二氧化鈦具有光穩(wěn)定、無毒等性的優(yōu)點；②本發(fā)明制得的二氧化鈦比表面積大，二氧化鈦含量純度提高到98.5~99.5%，作為負極材料具有明顯的優(yōu)點；具有嵌鋰容量大，毒性小且能耗低，穩(wěn)定性好、比容量大、循環(huán)穩(wěn)定性好，沒副反應，高環(huán)保等特性，作為負極材料具有明顯的優(yōu)點，無毒等性的優(yōu)點。目前，國內沒有對鋰電池二氧化鈦進行技術開發(fā)，本發(fā)明是國內第一家發(fā)明生產(chǎn)鋰電池二氧化鈦的技術，并已在國內得到發(fā)展應用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明具體技術方案進一步詳細說明。
實施例1
如圖1所示，本實施例鋰電池用二氧化鈦，其原料包括純度為98%的鈦白粉和純凈水，所述鈦白粉和純凈水的配比為1:2.6，所述鈦白粉中Pb≤10mg/kg、As≤0.3mg/kg 、Fe＜30ppm、Cu＜10ppm、K＜10ppm、Na＜10ppm。
本實施例鋰電池用二氧化鈦的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、原料驗收：通過檢測，所采用的鈦白粉中各成分為：Pb為6mg/kg、As為0.15mg/kg、Fe為6ppm、Cu為3ppm、K為4ppm、Na為5ppm，
步驟2、第一次水洗：將所述1000kg鈦白粉和1000kg純凈水加入10m3的攪拌桶中，對所述鈦白粉進行第一次水洗，所述第一次水洗速度為115轉/min，第一次水洗時間為65min，將第一次水洗后的鈦白粉過80目的濾網(wǎng)，
步驟3，砂磨：將所述步驟1中過80目的濾網(wǎng)后的鈦白粉投入聚氨脂隔膜泵砂磨機中，所述砂磨時間為35min，
步驟4、第二次水洗：將步驟3中砂磨得到的鈦白粉和1600kg純凈水加入攪拌桶中，對鈦白粉進行第二次水洗，所述第二次水洗速度為110轉/min，第二次水洗時間為50min，
步驟5、離心分級：將經(jīng)過兩次水洗的鈦白粉置入臥式螺旋卸料沉降離心分級機，所述離心分級機的分離因數(shù)為1000，轉速為2000r/min，將所述鈦白粉分離為2000目以下的粗料和2000目的細料，將所述粗料放置于粗料桶中，
步驟6、沉淀：將2000目的細料置于攪拌桶中，并向攪拌桶中加入鈦白粉總投加質量0.5%的碳酸銨，在攪拌桶中攪拌并沉淀，所述沉淀時間為1h，
步驟7、離心脫水：將所述步驟6制得的2000目的細料放入臥式螺旋卸料沉降離心機進行離心脫水，所述離心機的分離因數(shù)為2670，轉速為3700r/min，脫水至2000目的細料中水分的含量為35%，
步驟8、烘干：將所述步驟7離心脫水后的鈦白粉放入不銹鋼熱循環(huán)烘箱，烘干溫度為：140℃，在140℃下保溫8h，將水分蒸出，
步驟9、粉碎：將所述步驟8中烘干后的鈦白粉在型號為JCW610的錘式機械粉碎機中進行粉碎，粉碎得到1000目的二氧化鈦。
本實施例制得的二氧化鈦的比表面積為9m2/g，二氧化鈦含量純度提高到98.5%
將制得的二氧化鈦進行稱量、包裝并入庫存放。
實施例2
如圖1所示，本實施例鋰電池用二氧化鈦，其原料包括純度為98%的鈦白粉和純凈水，所述鈦白粉和純凈水的配比為1:2.6，所述鈦白粉中Pb≤10mg/kg、As≤0.3mg/kg 、Fe＜30ppm、Cu＜10ppm、K＜10ppm、Na＜10ppm。
本實施例鋰電池用二氧化鈦的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、原料驗收：通過檢測，確保所采用的鈦白粉中各成分滿足下列要求：Pb為5mg/kg、As為0.1mg/kg、Fe為10ppm、Cu為5ppm、K為3ppm、Na為6ppm，
步驟2、第一次水洗：將所述1000kg鈦白粉和1000kg純凈水加入10m3的攪拌桶中，對所述鈦白粉進行第一次水洗，所述第一次水洗速度為115轉/min，第一次水洗時間為70min，將第一次水洗后的鈦白粉過80目的濾網(wǎng)，
步驟3，砂磨：將所述步驟1中過80目的濾網(wǎng)后的鈦白粉投入聚氨脂隔膜泵砂磨機中，所述砂磨時間為40min，
步驟4、第二次水洗：將步驟3中砂磨得到的鈦白粉和2000kg純凈水加入攪拌桶中，對鈦白粉進行第二次水洗，所述第二次水洗速度為110轉/min，第二次水洗時間為45min，
步驟5、離心分級：將經(jīng)過兩次水洗的鈦白粉置入臥式螺旋卸料沉降離心分級機，所述離心分級機的分離因數(shù)為1000，轉速為2000r/min，將所述鈦白粉分離為2000目以下的粗料和2000目的細料，將所述粗料放置于粗料桶中，
步驟6、沉淀：將2000目的細料置于攪拌桶中，并向攪拌桶中加入鈦白粉總投加質量0.5%的碳酸銨，在攪拌桶中攪拌并沉淀，所述沉淀時間為1h，
步驟7、離心脫水：將所述步驟6制得的2000目的細料放入臥式螺旋卸料沉降離心機進行離心脫水，所述離心機的分離因數(shù)為2670，轉速為3700r/min，脫水至2000目的細料中水分的含量為36%，
步驟8、烘干：將所述步驟7離心脫水后的鈦白粉放入不銹鋼熱循環(huán)烘箱，烘干溫度為：145℃，在145℃下保溫8h，將水分蒸出，
步驟9、粉碎：將所述步驟8中烘干后的鈦白粉在型號為JCW610的錘式機械粉碎機中進行粉碎，粉碎得到1000目的二氧化鈦。
本實施例制得的二氧化鈦的比表面積為10m2/g，二氧化鈦含量純度提高到99.5%
將制得的二氧化鈦進行稱量、包裝并入庫存放。
盡管上述實施例已對本發(fā)明作出具體描述，但是對于本領域的普通技術人員來說，應該理解為可以在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍之內基于本發(fā)明公開的內容進行修改或改進，這些修改和改進都在本發(fā)明的精神以及范圍之內。