[發(fā)明專利]一種摻雜亞氧化鈦電極及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810921181.X
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108911052B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 張繪;肖清貴;齊濤;龍志;楊軒;李建
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;河南龍興鈦業(yè)科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;C02F101/10;C02F101/34
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種摻雜亞氧化鈦電極，其特征在于，所述摻雜亞氧化鈦電極主要由亞氧化鈦和摻雜元素構成，所述摻雜亞氧化鈦電極中Ti₄O₇的含量≥80wt％，所述摻雜亞氧化鈦電極中不含氮氧化鈦；

所述摻雜元素為Pt，所述摻雜亞氧化鈦電極中，摻雜元素的含量為0.01wt％～0.3wt％；

所述摻雜亞氧化鈦電極通過如下制備方法制備得到，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將亞氧化鈦、摻雜劑和粘結劑進行混合，得到固體混合物；

(2)將步驟(1)所述固體混合物放入模具內壓制成型，得到電極原片；

(3)將步驟(2)所述電極原片在氬氣氣氛或由氫氣與氬氣組成的混合氣氛下進行燒結，得到所述摻雜亞氧化鈦電極；

所述摻雜劑為氯鉑酸銨。

2.根據(jù)權利要求1所述的摻雜亞氧化鈦電極，其特征在于，所述摻雜亞氧化鈦電極為多孔結構。

3.根據(jù)權利要求1所述的摻雜亞氧化鈦電極，其特征在于，所述摻雜亞氧化鈦電極含有堆積孔。

4.根據(jù)權利要求1所述的摻雜亞氧化鈦電極，其特征在于，所述摻雜亞氧化鈦電極的孔容在0.05cm³/g以上。

5.一種如權利要求1-4任一項所述摻雜亞氧化鈦電極的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將亞氧化鈦、摻雜劑和粘結劑進行混合，得到固體混合物；

(2)將步驟(1)所述固體混合物放入模具內壓制成型，得到電極原片；

(3)將步驟(2)所述電極原片在氬氣氣氛或由氫氣與氬氣組成的混合氣氛下進行燒結，得到所述摻雜亞氧化鈦電極；

所述摻雜劑為氯鉑酸銨。

6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述亞氧化鈦為Ti₄O₇的含量80wt％的亞氧化鈦粉末。

7.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述摻雜劑為金屬鹽和/或金屬氧化物。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述摻雜劑為金屬鹽。

9.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述粘結劑為粘結劑粉末。

10.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述粘結劑為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰亞胺中的任意一種或至少兩種的組合。

11.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述摻雜劑換算為摻雜元素的加入量為亞氧化鈦重量的0.01～0.3wt％。

12.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述粘結劑的加入量為亞氧化鈦重量的5～40wt％。

13.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述壓制成型的壓力為50～300MPa。

14.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述壓制成型的溫度為120～300℃。

15.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述壓制成型的處理時間為0.5～4小時。

16.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，進行所述燒結前，先將步驟(2)所述電極原片冷卻。

17.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述燒結的溫度為800～1300℃。