TWI458164B - 鋰電池電極材料之製備方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種鋰電池電極材料之製備方法，尤其涉及一種鈦酸鋰電極材料之製備方法。
近年來，尖晶石型鈦酸鋰(Li4Ti5O12)作為新型儲能電池之電極材料日益受到重視，這係因為尖晶石型鈦酸鋰在鋰離子嵌入-脫嵌過程中晶體結構能夠保持高度之穩定性，鋰離子嵌入前後都為尖晶石結構，且晶格常數變化很小，同時體積變化很小，所以鈦酸鋰被稱為“零應變”電極材料。這能夠避免充放電循環中，由於電極材料之來回伸縮而導致結構之破壞，從而提高電極之循環性能和使用壽命，減少了隨循環次數之增加而帶來比容量幅度之衰減，使鈦酸鋰具有優異之循環性能。然而鈦酸鋰材料自身相對於錳酸鋰等材料具有電導率較低，倍率性能較差，且振實密度較低之特點。
為解決這一問題，通常採用之方法有：製備奈米鈦酸鋰顆粒以減小鋰離子擴散路徑，增加電化學反應之表面積；在鈦酸鋰粉末間混入較多之導電碳材料；進行離子摻雜等。徐甯等人於2009年3月4日公開之第CN101378119號中國發明專利申請公佈說明書中揭示了一種碳包覆型複合鈦酸鋰之製備方法，該方法具體為：將具
有一體積比之鋰鹽和二氧化鈦混合，向該混合物中加入分散劑並用球磨法充分混合，之後將球磨後之產物真空烘乾制得前驅體；將製備之前驅體在一溫度下焙燒一固定時間，制得鈦酸鋰；通過浸漬蒸乾法將一碳源物質包覆在制得之鈦酸鋰表面；熱處理該包覆有碳源物質之鈦酸鋰，從而獲得碳包覆型複合鈦酸鋰。該種製備方法通過碳包覆材料之熱解反應在鈦酸鋰表面直接形成化學包覆碳，這種包覆碳與鈦酸鋰材料表面接觸更牢固緊密，從而可以大大改善材料之電子導電能力，有效提高材料之倍率充放電性能。
然而，上述方法採用球磨之方式使鋰鹽和二氧化鈦固相混合形成前驅體，得到之前驅體僅為兩種原料粉體之均勻混合，從而導致最終產物碳包覆型複合鈦酸鋰之形貌不規則，粒徑分佈不均勻，且振實密度較低，流動性及可加工性較差。
有鑒於此，提供一種鋰電池電極材料之製備方法實為必要，通過該製備方法可獲得具有規則形貌、粒徑分佈均勻且振實密度較高之鈦酸鋰電極材料之球形顆粒。
一種鋰電池電極材料之製備方法，其包括：提供一鋰源溶液和一鈦源顆粒，將該鋰源溶液和該鈦源顆粒按鋰元素與鈦元素摩爾比為4：5至4.5：5之比例均勻混合以制得一溶膠；提供一碳源化合物，將所述溶膠與該碳源化合物均勻混合，形成一混合溶膠；噴霧乾燥上述混合溶膠獲得前驅體顆粒；熱處理該前驅體顆粒，從而獲得鋰電池電極材料。
一種鋰電池電極材料之製備方法，其包括：提供一鋰源溶液和一
鈦源顆粒，將該鋰源溶液和該鈦源顆粒按鋰元素與鈦元素摩爾比為4：5至4.5：5之比例均勻混合以制得一溶膠；噴霧乾燥上述溶膠獲得複數前驅體顆粒；熱處理上述前驅體顆粒，從而製備獲得複數二次鈦酸鋰顆粒；提供一碳源化合物溶液，將所獲得之複數二次鈦酸鋰顆粒均勻分散於該碳源化合物溶液中形成一混合液；去除混合液中之溶劑，並裂解所述碳源化合物，從而獲得一複合鈦酸鋰電極材料。
一種鋰電池電極材料之製備方法，其包括：提供一鋰源溶液和一鈦源顆粒，將該鋰源溶液和該鈦源顆粒按鋰元素與鈦元素摩爾比為4：5至4.5：5之比例均勻混合以制得一溶膠；噴霧乾燥上述溶膠獲得複數前驅體顆粒；以及熱處理上述前驅體顆粒，從而製備獲得複數二次鈦酸鋰顆粒。
與先前技術相比較，本方法通過液固混合得到溶膠，並通過噴霧乾燥獲得前驅體顆粒，該前驅體顆粒呈球形，具有比表面積小、粒徑小、粒徑分佈較為均勻及顆粒形貌較為規則等特點，從而使得最終獲得之鈦酸鋰電極材料具有較高之振實密度，較好之流動性及可加工性。
10‧‧‧複合鈦酸鋰電極材料
100，200‧‧‧前驅體顆粒
102，202‧‧‧氫氧化鋰顆粒
104，204‧‧‧二氧化鈦顆粒
106‧‧‧蔗糖顆粒
108‧‧‧鈦酸鋰顆粒
110‧‧‧碳層
圖1為本發明第一實施例之鋰電池電極材料之製備方法流程圖。
圖2為本發明第一實施例製備之前驅體顆粒之結構示意圖。
圖3為本發明第一實施例製備之複合鈦酸鋰電極材料結構示意圖。
圖4為採用本發明第一實施例製備之複合鈦酸鋰電極材料作為負
極之電池在不同倍率下首次充放電之比容量測試曲線圖。
圖5為採用本發明第一實施例製備之複合鈦酸鋰電極材料作為負極之電池在不同倍率下循環性能測試曲線圖。
圖6為本發明第二實施例之鋰電池電極材料之製備方法流程圖。
圖7為本發明第二實施例製備之前驅體顆粒之結構示意圖。
以下將結合附圖詳細說明本發明實施例鋰電池電極材料之製備方法。
請參閱圖1、圖2及圖3，本發明第一實施例提供一種複合鈦酸鋰電極材料之製備方法。該方法包括以下步驟：步驟一，提供鋰源溶液和鈦源顆粒，將該鋰源溶液和該鈦源顆粒按鋰元素與鈦元素摩爾比(Li：Ti)為4：5至4.5：5之比例均勻混合以制得一溶膠；步驟二，提供一碳源化合物，將所述溶膠與該碳源化合物均勻混合，形成一混合溶膠；步驟三，噴霧乾燥上述混合溶膠獲得前驅體顆粒100；步驟四，熱處理該前驅體顆粒100，從而獲得複合鈦酸鋰電極材料10。
以下將對上述各步驟進行具體描述。
在步驟一中，所述鋰源溶液係由鋰鹽或氫氧化鋰(Li(OH))溶解於一溶劑中形成的。該鋰鹽可為碳酸鋰、硫酸鋰、硝酸鋰或氯化
鋰等，且並不限於該所列舉之幾種。所述溶劑可為水、乙醇或丙酮等。該鋰鹽優選為可溶於水之鋰鹽，該溶劑優選為水，且該水優選為去離子水或蒸餾水，從而避免引入其他雜質元素。
所述鈦源顆粒不溶於所述溶劑，該鈦源顆粒之粒徑範圍為20奈米~100微米，優選為50奈米~50微米。所述鈦源顆粒之粒徑越小越有利於形成一均勻之溶膠。該鈦源顆粒可為不溶於水之二氧化鈦(TiO2)顆粒、水合二氧化鈦(TiO2‧xH2O)顆粒或羥基氧化鈦(TiO(OH)2)顆粒等。若所述鈦源顆粒為羥基氧化鈦顆粒，則該羥基氧化鈦顆粒之製備方法可以為：提供一可溶性鈦鹽和氨水，並將該氨水加入到該鈦鹽中，從而使該氨水與該鈦鹽發生反應形成羥基氧化鈦沈澱；以及用水洗滌該羥基氧化鈦沈澱。上述方法可通過反應之同時不斷攪拌得到粒徑較小之羥基氧化鈦顆粒。該可溶性鈦鹽可為四氯化鈦(TiCl4)或硫酸氧鈦(TiOSO4)等，該氨水之加入量以將所述可溶性鈦鹽中之鈦全部沈澱出為準，且可適當過量，所述洗滌該羥基氧化鈦沈澱之目的為洗去一些殘餘離子，如氯離子(Cl-)、硫酸根離子(SO4 2-)等，從而防止這些殘餘離子影響最終獲得之複合鈦酸鋰電極材料之電化學性能。
本實施例中，該鋰源溶液為0.5mol/L~3mol/L之氫氧化鋰之水溶液，該鈦源顆粒為按照鋰元素與鈦元素摩爾比為4：5之比例稱取之具有50奈米粒徑之二氧化鈦顆粒。
為形成一均勻之溶膠，可進一步攪拌上述由氫氧化鋰溶液和二氧化鈦顆粒所形成之混合液，該攪拌之具體方式不限，可為機械攪拌、磁力攪拌或超聲分散等。
在步驟二中，所述碳源化合物之量可按照碳元素與鈦元素摩爾比
(C：Ti)為0.1：1至2：1之比例提供，所述碳源化合物優選為可溶於上述鋰源溶液中之溶劑之還原性有機化合物，該類有機化合物均可裂解成碳。所述碳源化合物可為蔗糖、葡萄糖、酚醛樹脂、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚乙二醇或聚乙烯醇等。本實施例中，該碳源化合物為蔗糖。
此外，該步驟可進一步向所述混合溶膠中加入一表面改性劑，該表面改性劑之質量為所加入之碳源化合物之質量之0.01%~0.1%，該表面改性劑為一種水包油型乳化劑，其可使上述溶膠中包含之鈦源顆粒發生表面改性，從而使該鈦源顆粒、鋰鹽或氫氧化鋰、及所加入之碳源化合物三者實現均勻混合。優選地，該表面改性劑可為吐溫80或司班80等。
進一步地，為使所述碳源化合物均勻分散於所述溶膠中，可採用高速攪拌或超聲分散之方式進一步分散該碳源化合物。通過上述步驟一和步驟二之液固混合方式可使所述混合溶膠中之碳源化合物、鋰鹽或氫氧化鋰及鈦源顆粒三者達到均勻混合。
在步驟三中，採用氣流式噴霧乾燥器對混合溶膠進行噴霧乾燥，該氣流式噴霧乾燥器具有一霧化裝置，該霧化裝置採用雙流式噴嘴，該氣流式噴霧乾燥器採用並流乾燥方式乾燥。
具體為，採用一蠕動泵以5~40mL/min之進料速度將所述溶膠在一熱空氣之氣流作用下輸入到所述氣流式噴霧乾燥器中，該進料速度優選為10~20ml/min；採用所述雙流式噴嘴霧化裝置在約0.05MPa~0.2MPa之氣壓下霧化所述溶膠，從而形成霧狀液滴，本實施例中，該霧化過程中之氣壓為0.1MPa；所形成之霧狀液滴同熱空氣並流下降，在該熱空氣中，所述霧狀液滴被瞬間蒸發出幾
乎全部之溶劑，從而形成複數多孔狀之球形前驅體顆粒。在整個過程中，控制所述進料時熱空氣之溫度在200℃~400℃左右，形成球形前驅體顆粒後空氣之溫度在50℃~150℃左右，且形成球形前驅體顆粒後，該噴霧乾燥器中之空氣經一級漩渦分離放空。本實施例中，所述進料時熱空氣之溫度為300℃，形成球形前驅體顆粒後空氣之溫度為100℃。
該噴霧乾燥之方法可使所述混合溶膠分散成極細之霧狀液滴，從而使該霧化後之混合溶膠具有很大之比表面積，當該霧狀液滴與熱空氣產生劇烈之熱交換後，在幾秒至幾十秒內迅速排除霧狀液滴內之溶劑便可獲得複數粒徑為1μm~10μm之多孔狀之球形或類球形前驅體顆粒。該前驅體顆粒具有粒徑分佈較為均勻，流動性好、可加工性能好及形貌規則等優點。請參閱圖2，本實施例中，該每個前驅體顆粒100中包括複數二氧化鈦顆粒104，該每個二氧化鈦顆粒104表面均勻包覆有氫氧化鋰顆粒102和蔗糖顆粒106，該複數二氧化鈦顆粒104之間存在孔隙，從而使該每個前驅體顆粒100為一多孔球形結構。
在步驟四中，該熱處理之條件具體為：在一惰性氣體之氛圍下，在400℃~1000℃之溫度下加熱所述複數多孔狀之前驅體顆粒100約2~40小時。本實施例中，該熱處理溫度為700℃，熱處理時間為16個小時。請參閱圖3，在該熱處理之過程中，上述複數多孔狀前驅體顆粒100內之二氧化鈦顆粒104和氫氧化鋰顆粒102會發生反應形成複數奈米鈦酸鋰顆粒108，同時，其中之蔗糖顆粒106發生裂解形成碳層110包覆在所述奈米鈦酸理顆粒108之表面，從而形成具有與前驅體顆粒100基本相同之球形形貌之複合鈦酸鋰
電極材料10。具體為，在該熱處理之過程中，所述蔗糖顆粒106會脫去其中之氫和氧元素而僅剩碳元素，而該碳元素則在此過程中在表面張力之作用下吸附到鈦酸鋰顆粒108表面，該碳層110可抑制所述鈦酸鋰晶粒之長大。另外，由於通過上述噴霧乾燥之方法可獲得形態規則之多孔狀球形前驅體顆粒100，從而使得該前驅體顆粒100具有由所述孔隙形成之複數熱量傳輸通道，使得二氧化鈦顆粒104和氫氧化鋰顆粒102可在較低之熱處理溫度下在較短之時間內便可發生反應形成鈦酸鋰顆粒108。
由於該複合鈦酸鋰電極材料10通過球形前驅體顆粒100得到，故也具有球形顆粒形貌，且該球形複合鈦酸鋰電極材料10具有均一之粒徑分佈及較小之直徑，從而具有較高之振實密度，較好之流動性及加工性能。該球形複合鈦酸鋰電極材料10內部具有大量鈦酸鋰顆粒108及包覆於該鈦酸鋰顆粒108表面之碳層110。經測試，該複合鈦酸鋰電極材料10之振實密度為1.62g/cm3。同時，將該複合鈦酸鋰電極材料10作為負極材料進行電池性能測試，發現該複合鈦酸鋰電極材料10具有較好之充放電容量和循環性能。請參閱圖4，本實施例定量測定了該複合鈦酸鋰電極材料10在不同倍率下之首次充放電性能，測得在電流之倍率為0.1C時，該電池之比容量可以達到約170毫安培時/克；在倍率為1C時，該電池之比容量可達到約160毫安培時/克；在倍率為2C時，該電池之比容量仍可達到約150毫安培時/克。請參閱圖5，本實施例定量測定了該複合鈦酸鋰電極材料10在不同倍率下之循壞性能，可見，在電流倍率分別為0.1C、1C和2C之條件下，隨著循環次數之增多，該電池之比容量下降較小。
請參閱圖6，本發明第二實施例提供一種鈦酸鋰電極材料之製備方法。該方法包括以下步驟：
步驟一，提供一鋰源溶液和一鈦源顆粒，將該鋰源溶液和該鈦源顆粒按鋰元素與鈦元素摩爾比為4：5至4.5：5之比例均勻混合以制得一溶膠；
步驟二，噴霧乾燥上述溶膠獲得複數前驅體顆粒；以及
步驟三，熱處理上述前驅體顆粒，從而製備獲得複數二次鈦酸鋰顆粒。
步驟四，提供一碳源化合物溶液，將所獲得之複數二次鈦酸鋰顆粒均勻分散於該碳源化合物溶液中形成一混合液；以及
步驟五，去除混合液中之溶劑，並裂解所述碳源化合物，從而獲得所述複合鈦酸鋰電極材料。
本實施例與上述第一實施例之區別在於：上述第一實施例係通過先使所述溶膠與碳源化合物混合，再通過噴霧乾燥之方式獲得前驅體顆粒，最後再經過熱處理等工藝獲得複合鈦酸理電極材料；而本實施例則係通過先將所述溶膠通過噴霧乾燥之工藝獲得前驅體顆粒並熱處理該複數前驅體顆粒獲得複數二次鈦酸鋰顆粒，再將該複數二次鈦酸鋰顆粒與碳源化合物溶液混合，最後通過裂解碳源化合物等工藝獲得複合鈦酸理電極材料。以下將對本實施例之各個步驟進行詳細說明。
請參閱圖7，本實施例中之步驟二與上述實施例中之步驟三噴霧乾燥之方法基本相同，其區別在於，上述第一實施例為噴霧乾燥由所述溶膠與碳源化合物均勻混合形成之混合溶膠，而本實施例
為直接噴霧乾燥所述溶膠，且本實施例通過該噴霧乾燥方法所獲得之每個前驅體顆粒200中包括複數二氧化鈦顆粒204，該每個二氧化鈦顆粒204表面均勻包覆有複數氫氧化鋰顆粒202。該每個前驅體顆粒200中之複數二氧化鈦顆粒204之間存在孔隙，從而使該每個前驅體顆粒200為一多孔球形結構。此外，本實施例中噴霧乾燥之工藝參數與第一實施例之噴霧乾燥參數基本相同。
在步驟三中，該熱處理之條件具體為：在惰性氣體之氛圍下，將所述前驅體顆粒200在100℃~1000℃下加熱1小時~20小時。本實施例中，該熱處理加熱溫度為700℃，加熱時間為10個小時，在該熱處理之過程中，上述每個前驅體顆粒200內之複數二氧化鈦顆粒204和複數氫氧化鋰顆粒202發生反應生成複數奈米鈦酸理顆粒，從而形成了二次鈦酸鋰顆粒，該二次鈦酸鋰顆粒之形貌與上述前驅體顆粒200之形貌基本相同，即為多孔球形結構。具體為，每個二次鈦酸鋰顆粒包括複數奈米鈦酸理顆粒，且該複數奈米鈦酸鋰顆粒之間存在有複數孔隙。該二次鈦酸鋰顆粒可直接作為電極活性材料使用。
在步驟四中，所述碳源化合物溶液包括一溶劑及一溶解於該溶劑中之碳源化合物，該碳源化合物優選為可溶於水之還原性有機化合物，該類有機化合物均可裂解成碳。所述有機化合物可為蔗糖、葡萄糖、酚醛樹脂、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚乙二醇或聚乙烯醇等。本實施例中，該碳源化合物為蔗糖，其中該蔗糖之比例可按照碳元素與鈦元素摩爾比為0.1：1~2：1之比例提供。所述溶解碳源化合物之溶劑可為水、乙醇、丙醇、丙酮或N-甲基吡咯烷酮等，本實施例中，該溶劑為水。由於所述每個二次鈦酸鋰顆粒包
括複數鈦酸鋰顆粒，且該複數鈦酸鋰顆粒之間包括複數孔隙，故，所述碳源化合物溶液可以包覆該二次鈦酸鋰顆粒中之每個鈦酸鋰顆粒。此外，該碳源化合物溶液之濃度不宜太大，太大則使所述二次鈦酸鋰顆粒不容易均勻分散在該碳源化合物溶液中，且造成碳源化合物之浪費，同時，由於黏度太大，導致該碳源化合物之流動性較差，不能充分流經每個二次鈦酸鋰顆粒中之孔隙，從而使不能充分包覆所述每個二次鈦酸鋰顆粒之表面。該碳源化合物溶液之濃度也不宜太小，太小則該碳源化合物溶液之黏度太小，使碳源化合物在步驟五中裂解後形成之碳不容易充分包覆在所述二次鈦酸鋰顆粒中之鈦酸鋰顆粒表面。該碳源化合物溶液之濃度優選為10%~40%，本實施例中，該碳源化合物溶液之濃度為15%。
此外，為將所述二次鈦酸鋰顆粒均勻分散於該碳源化合物溶液中，可進一步加入一表面活性劑，該表面活性劑可使所述二次鈦酸鋰顆粒之表面改性，從而使所述二次鈦酸鋰顆粒均勻分散於該碳源化合物溶液中。該表面活性劑優選為吐溫80、司班80等。另外，該步驟可進一步包括攪拌該分散有二次鈦酸鋰顆粒之碳源化合物溶液，從而使球形前驅體顆粒與碳源化合物溶液均勻混合。該攪拌方式不限，可為超聲分散或高速攪拌。
在步驟五中，可首先乾燥所述混合液，所述乾燥該混合液之具體方式可為烘乾、水浴或油浴加熱等。其中該加熱溫度需低於200度。在該乾燥過程中，隨著所述水分之蒸發，所述碳源化合物會吸附到所述二次鈦酸鋰顆粒中之每個鈦酸鋰顆粒表面。
所述裂解碳源化合物之方式為：在一惰性氣體之氛圍下，在400
℃~1000℃之溫度下熱處理所述複數碳源化合物包覆之二次鈦酸鋰顆粒4~20小時，本實施例中，該熱處理溫度為700℃，熱處理時間為6小時。在該熱處理之過程中，分佈在上述二次鈦酸鋰顆粒中之碳源化合物發生分解碳化，形成碳層包覆在所述每個二次鈦酸鋰顆粒中之之鈦酸理顆粒表面，從而形成複合鈦酸鋰電極材料。
本發明實施例通過液固混合得到一均勻之溶膠，並通過噴霧乾燥獲得前驅體顆粒。相較於固固混合，通過該種固液混合形成溶膠之方式，可使得所述鈦源顆粒、鋰源溶液和碳源化合物達到更加均勻之原子級混合，從而使最終獲得之複合鈦酸鋰電極材料中，所述碳層可均勻包覆在所述鈦酸鋰顆粒表面，提高了該複合鈦酸鋰電極材料之導電性和電化學性能；本發明採用噴霧乾燥法使所製備獲得之複合鈦酸鋰電極材料為多孔狀，即具有一固定數量之奈米通道，從而增加了該複合鈦酸鋰電極材料之有效反應面積和鋰離子進出之反應通道，使該複合鈦酸鋰電極材料具有很高之可逆電化學容量；由於本方法通過噴霧乾燥所獲得之前驅體顆粒具有比表面積小、粒徑小、粒徑分佈較為均勻及顆粒形貌較為規則等特點，從而使得最終獲得之複合鈦酸鋰電極材料具有較高之振實密度，較好之流動性及可加工性。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧複合鈦酸鋰電極材料
108‧‧‧鈦酸鋰顆粒
110‧‧‧碳層
Claims (10)
- 一種鋰電池電極材料之製備方法，其包括：提供一鋰源溶液和一鈦源顆粒，將該鋰源溶液和該鈦源顆粒按鋰元素與鈦元素摩爾比為4：5至4.5：5之比例均勻混合以制得一溶膠，所述鋰源溶液係由鋰鹽或氫氧化鋰溶於一溶劑中形成的；提供一碳源化合物，將所述溶膠與該碳源化合物均勻混合，形成一由所述鋰鹽或氫氧化鋰、所述鈦源顆粒、所述碳源化合物及所述溶劑組成的混合溶膠；噴霧乾燥上述混合溶膠獲得前驅體顆粒；在一惰性氣氛下，在400℃~1000℃之溫度下加熱所述前驅體顆粒4~20小時，從而獲得鋰電池電極材料。
- 如請求項1所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，所述鈦源顆粒為二氧化鈦顆粒、水合二氧化鈦顆粒或羥基氧化鈦顆粒。
- 如請求項2所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，所述鈦源顆粒之粒徑為50奈米~50微米。
- 如請求項1所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，所述碳源化合物與所述溶膠按照碳元素與鈦元素摩爾比為0.1：1至2：1之比例混合。
- 如請求項1所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，在將所述溶膠與該碳源化合物混合之前，進一步向所述溶膠中加入一表面改性劑。
- 如請求項1所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，所述噴霧乾燥之步驟進一步包括：採用一蠕動泵將所述混合溶膠在一熱空氣之氣流作用下以5~40mL/min輸入到一噴霧乾燥器中，所述熱空氣之溫度為200℃~400℃；在該噴霧乾燥器中在0.05MPa~0.2MPa之氣壓霧化所述混合溶膠以形 成霧狀液滴；以及使所述霧狀液滴同所述熱空氣並流下降，從而形成所述前驅體顆粒。
- 一種鋰電池電極材料之製備方法，其包括：提供一鋰源溶液和一鈦源顆粒，將該鋰源溶液和該鈦源顆粒按鋰元素與鈦元素摩爾比為4：5至4.5：5之比例均勻混合以制得一溶膠，所述鋰源溶液係由鋰鹽或氫氧化鋰溶於一溶劑中形成的，所述溶膠由所述鋰鹽或氫氧化鋰、所述鈦源顆粒及所述溶劑組成的；噴霧乾燥上述溶膠獲得複數前驅體顆粒；熱處理上述前驅體顆粒，從而製備獲得複數二次鈦酸鋰顆粒；提供一碳源化合物溶液，將所獲得之複數二次鈦酸鋰顆粒均勻分散於該碳源化合物溶液中形成一混合液；以及去除混合液中之溶劑，在一惰性氣體之氛圍下，在400℃~1000℃之溫度下熱處理4~20小時，從而獲得一複合鈦酸鋰電極材料。
- 如請求項7所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，所述熱處理之條件具體為：在一惰性氣體之氛圍下，將所述前驅體顆粒在100℃~1000℃下加熱1小時~20小時。
- 如請求項7所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，所述碳源化合物溶液之濃度為10%~40%。
- 如請求項7所述之鋰電池電極材料之製備方法，其中，將所獲得之複數二次鈦酸鋰顆粒分散於所述碳源化合物溶液之前，進一步向所述碳源化合物溶液中加入一表面改性劑。
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