[發(fā)明專利]一種新型鎂二次電池電極材料及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410101207.8
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103872304B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 郭玉國;吳娜;殷雅俠
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/131;H01M10/054
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙)11417
• 代理人: 劉元霞,謝蓉

1.一種鈦酸鋰鎂，其化學式為MgxLiyTizOw(0.5＜x＜2，0＜y≤1/3,5/3≤z＜2,4≤w＜5)，其粒徑分布在20-200nm之間。

2.權利要求1所述的鈦酸鋰鎂，其特征在于：通過以下步驟制備：

將鋰源、鎂源、鈦源及表面活性劑，按照一定的比例制備成共混液，采用旋轉蒸發(fā)儀將所得溶液旋轉蒸發(fā)至一定濃度，將粘稠膠體溶液倒入培養(yǎng)皿中，置于烘箱中，蒸干溶劑后，得到白色固體，將固體煅燒得到不同顆粒尺寸的鈦酸鋰鎂;

所述反應溶液中鋰源、鎂源和鈦源的摩爾比為0～1/3:0.5～2:5/3～2，優(yōu)選為1/3:1：5/3；鎂源與表面活性劑的摩爾比為100～2000：1；

所選表面活性劑可選自硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉，N,N-二(2-羥基乙基)乙烯二胺，季銨化物，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盤），聚山梨酯（吐溫），(C3H6O-C2H4O)x，卵磷脂,中的一種或多種，優(yōu)選硬脂酸、脂肪酸山梨坦（司盤）、N,N-二(2-羥基乙基)乙烯二胺或(C3H6O-C2H4O)x；

所述固體的煅燒溫度為400－800℃，優(yōu)選500－700℃；

所述固體的煅燒時間為10-40h，優(yōu)選10-20h；

所述鋰源可選自Li2CO3、LiOH、Li、LiNO3、CH3COOLi、LiCl、LiF中的一種或多種，優(yōu)選LiCl；

所述鎂源可選自MgCO3、Mg(OH)2、Mg、Mg(NO3)2、Mg(CH3COO)24H2O、Mg(C2O4)22H2O、MgCl2中的一種或多種，優(yōu)選MgCl2；

所述鈦源為鈦酸四正丁酯、TiSO4、TiCl4、異丙醇鈦中的一種或多種，優(yōu)選TiCl4。

3.權利要求1-2任一所述的鈦酸鋰鎂作為鎂離子電池電極材料的應用。

4.一種鎂離子電池電極，其特征在于所述材料含有權利要求1-4任一所述的鈦酸鋰鎂作為電極材料，以及含有導電添加劑、粘結劑和相應溶劑。

5.權利要求4所述的電極，其特征在于：所述導電添加劑為碳黑、Super-P、科琴黑中的一種或多種：

優(yōu)選地，所述粘結劑為聚偏氟乙烯（PVDF）（以N-甲基吡咯烷酮（NMP）為溶劑）或聚丙烯酸（PAA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、丁苯橡膠/羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉（SA）、明膠中的一種或多種；優(yōu)選地，所述溶劑為水；優(yōu)選地，所述粘結劑為海藻酸鈉。