[發明專利]鈦鈮氧化物和鈦氧化物復合陽極材料

在審

• 申請號: 201910830860.0
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN112447940A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 陸涌;孔德文;侯孟炎;李喆;劉海晶
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/48;H01M4/485
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王琳;楊思捷

1.包含至少部分嵌在基質材料中的TiO₂納米粒子的材料，所述基質材料包含Ti_xNb_yO_z，其中0 x ≤ 2，0 y ≤ 24且0 z ≤ 62。

2.如權利要求1所述的材料，其中所述基質材料包含TiNb₂O₇、Ti₂Nb₁₀O₂₉、TiNb₆O₁₇或TiNb₂₄O₆₂中的一種或多種。

3.如權利要求1所述的材料，其中所述材料具有大于或等于大約0.01至小于或等于大約0.99的Ti_xNb_yO_z:TiO₂重量比。

4.如權利要求1所述的材料，其中所述TiO₂納米粒子具有大于或等于大約1 nm至小于或等于大約1000 nm的最大尺寸。

5.如權利要求1所述的材料，其中所述基質材料包含Ti_xNb_yO_z的多種物類，其中0 x≤ 2，0 y ≤ 24且0 z ≤ 62。

6.如權利要求1所述的材料，其中所述材料進一步包含涂層或摻雜劑，其包含選自過渡金屬、過渡金屬化合物或碳基材料的材料，所述碳基材料包含石墨烯、還原的氧化石墨烯、碳納米管、碳纖維及其組合。

7.包含陽極材料的陽極，所述陽極材料包含至少部分嵌在包含Ti_xNb_yO_z的基質材料中的TiO₂納米粒子，其中0 x ≤ 2，0 y ≤ 24且0 z ≤ 62，其中所述陽極材料具有大于或等于大約0.01至小于或等于大約0.99的Ti_xNb_yO_z:TiO₂重量比。

8.如權利要求7所述的陽極，其中所述陽極設置在循環鋰或鈉離子的固態電化學電池中。

9.制造材料的方法，所述方法包括：

在球磨容器中形成起始材料的混合物，所述起始材料包含含有Nb₂O₅或Ti_aNb_bO_c的至少一種的前體材料，其中0 ≤ a ≤ 2，0 b ≤ 24且0 c ≤ 62，以及TiO₂粒子；并

球磨所述混合物以形成所述材料，

其中所述材料包含至少部分嵌在基質材料中的TiO₂納米粒子，所述基質材料包含Ti_xNb_yO_z，其中0 x ≤ 2，0 y ≤ 24且0 z ≤ 62。

10.如權利要求9所述的方法，其中所述起始材料進一步包含液體分散劑；和

其中所述液體分散劑以大于0 mL至小于或等于2V/3的體積提供，其中V是以mL為單位的所述球磨容器體積；和

其中所述前體材料與所述TiO₂粒子以大約0.01至大約15的預定前體材料:TiO₂粒子摩爾比合并以得到具有x、y和z的預定化學計量比以及大于或等于大約0.01至小于或等于大約0.99的預定Ti_xNb_yO_z:TiO₂復合材料重量比的材料；和

其中所述球磨以大于或等于大約100 rpm至小于或等于大約1000 rpm的速度進行大于或等于大約30分鐘至小于或等于大約24小時的時間。