[發明專利]一種氧缺位型鈦酸鋰復合材料及其制備方法、鈦酸鋰電池

在審

• 申請號: 201710192922.0
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106935827A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 陳永;劉云龍;劉高俠;陳冠華
• 申請（專利權）人: 劉高俠
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525;C01G23/00
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所32255
• 代理人: 劉喜蓮

1.一種氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括：將純的鈦酸鋰或摻雜金屬元素M的鈦酸鋰置于有機氣體和惰性氣體的混合氣體氣氛中，在700~1000℃下保溫5min~24h，冷卻，得氧缺位型鈦酸鋰復合材料；

所述金屬元素M選自鐵、鈷、鎳、鉬、鋯、銅、鋅、鎂、鋁、硅、稀土元素中的至少一種；

所述有機氣體為具有七個碳原子及七個碳原子以下的烷烴、烯烴、炔烴或氣態醇類中的一種，有機氣體占混合氣體總體積的5~95%。

2.根據權利要求1所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述的純的鈦酸鋰按如下方法制備：按照鋰與鈦的摩爾比為3~6:5稱取鋰源和鈦源，將鋰源和鈦源直接混合，得混合物；或將鋰源、鈦源分散于去離子水或有機溶劑中，攪拌均勻，噴霧干燥處理，得混合粉；將上述混合物或混合粉置于600~1200℃下，在空氣中煅燒2~24h，即得純的鈦酸鋰。

3.根據權利要求1所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述的摻雜金屬元素M的鈦酸鋰按如下方法制備：按照鋰、鈦、金屬M的摩爾比為3~6:5:0.01~10稱取鋰源、鈦源、以及金屬元素M的鹽類或M的氧化物，直接混合，得混合物；或將鋰源、鈦源，以及金屬元素M的鹽類或M的氧化物分散于去離子水或有機溶劑中，攪拌均勻，噴霧干燥處理，得混合粉；將上述混合物或混合粉置于600~1200℃下，在空氣中煅燒2~24h，即得摻雜金屬元素M的鈦酸鋰。

4.根據權利要求2或3所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述的鋰源為碳酸鋰、硝酸鋰、氫氧化鋰、氯化鋰、硫酸鋰、乙酸鋰、磷酸鋰、氟化鋰、草酸鋰、硫化鋰中的一種；所述的鈦源為二氧化鈦、鈦酸四丁酯、鈦酸、異丙醇鈦、草酸氧鈦中的一種。

5.根據權利要求2或3所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述的有機溶劑為乙醇或異丙醇。

6.根據權利要求2所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述的鈦源和鋰源按照鋰與鈦的摩爾比為3.5~5:5進行混合。

7.根據權利要求3所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述的鈦源、鋰源和金屬元素M的鹽類或M的氧化物按照鋰、鈦、金屬M的摩爾比為3.5~5:5:0.1~5進行混合。

8.根據權利要求1所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述的惰性氣體為氮氣、氦氣、氬氣中的一種，所述的混合氣體的流速為0.1~100m/s。

9.一種氧缺位型鈦酸鋰復合材料，其特征在于，其是按照權利要求1-8任何一項所述的方法制備得到的。

10.一種鈦酸鋰電池，包括負極，其特征在于，所述負極的材料為如權利要求1-8任何一項所述的方法制備得到的氧缺位型鈦酸鋰復合材料或權利要求 9所述的氧缺位型鈦酸鋰復合材料。