[發明專利]一種用于鋰離子電池負極的磷酸鈦鋰材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010144810.6
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101807696A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 鄭威;曹高劭;趙新兵;余紅明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/1397;C01B25/45
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種用于鋰離子電池負極的磷酸鈦鋰材料，其特征在于：磷酸鈦鋰的結構為NASICON結構，分子式為Li_xTi₂(PO₄)₃，其中x為1～1.05。

2.根據權利要求1所述的磷酸鈦鋰材料，其特征在于：所述的磷酸鈦鋰材料的組成為：NASICON結構的磷酸鈦鋰的含量為90wt％～100wt％，碳的含量為0-10wt％。

3.根據權利要求1所述的磷酸鈦鋰材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)原料前驅體的準備和混合：將含鋰化合物、二氧化鈦和含磷化合物按鋰、鈦、磷的化學計量比1～1.05∶2∶3的比例稱量；按球料質量比5∶1混料在行星式球磨機上以150～300r/min的轉速球磨6～24小時；

2)高溫焙燒處理：將步驟1)所得的粉狀前驅體在800℃～1000℃溫度下恒溫焙燒8～20小時，自然冷卻得到白色的磷酸鈦鋰鹽；

3)二次球磨：將步驟2)所得的磷酸鈦鋰鹽和有機物按質量比1∶0.2～0.02稱量混合；按球料質量比5∶1混料在行星式球磨機上以150～300r/min的轉速球磨6～24小時得到粉狀的前驅體；

4)二次焙燒：將二次球磨得到的粉狀前驅體放入通有惰性氣氛的高溫爐中，氣流量為10～60ml/min，于500℃～750℃溫度下恒溫焙燒6～12小時；待自然冷卻后得到磷酸鈦鋰-碳材料。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述的含鋰化合物為碳酸鋰、氫氧化鋰、草酸鋰、醋酸鋰、磷酸二氫鋰或硝酸鋰中的任一種。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述的二氧化鈦為金紅石、銳鈦礦、板鈦礦三種型態中的任一種。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述的含磷化合物為磷酸二氫鋰、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨或磷酸銨中的任一種。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述的有機物為碳氫氧化合物或碳氫化合物。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述的有機物為葡萄糖、淀粉、蔗糖中的一種或多種。

9.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述的惰性氣體為氮氣或氬氣。