[發明專利]通過噴霧熱解制備納米結構的混合鋰鋯氧化物

在審

• 申請號: 202080063815.8
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN114401928A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: D·舍費爾;A·維甘德;H·阿爾夫;高田令;F·施密特
• 申請（專利權）人: 贏創運營有限公司
• 主分類號: C01G25/00
• 分類號: C01G25/00;B82Y40/00;H01M4/485
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 譚邦會

1.通過火焰噴霧熱解生產包含鋰、鋯和任選存在的至少一種非Li非Zr金屬的混合氧化物的方法，

其特征在于所述方法使用

至少一種金屬前體溶液，其包括

-羧酸鋰和/或羧酸鋯，其中這些金屬羧酸鹽中的每一種都包含5至20個碳原子，和

-包含含有5至20個碳原子的醇和羧酸的溶劑混合物，其中所述溶劑混合物包含少于10重量％的水，并且其中醇與羧酸的摩爾比在1:20和20:1之間。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于

所述火焰噴霧熱解包括以下步驟：

a)通過霧化器氣體將至少一種金屬前體溶液霧化以提供氣溶膠，

b)使氣溶膠在反應器的反應空間中與通過點燃燃料氣體和含氧氣體的混合物而獲得的火焰反應以獲得反應流，

c)將反應流冷卻并且

d)隨后從反應流中除去固體金屬氧化物。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物為具有通式Li_aZr_bM_cO_0.5a+2b+d(I)的化合物

其中

1.5≤a≤15，

0.5≤b≤3.0，

0≤c≤5，

對于M＝Na、K，d＝0.5c；

對于M＝Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Co、Ni、Cu、Mn，d＝c；

對于M＝B、Al、Ga、In、Fe、Sc、Y、La，d＝1.5c；

對于M＝Ti、Zr、Hf、Ce、Si、Ge、Sn、Pb，d＝2c，；

對于M＝V、Nb、Ta，d＝2.5c；

對于M＝Mo、W，d＝3c。

4.根據權利要求1至3所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物具有0.1-100m²/g的BET表面積。

5.根據權利要求1至4所述的方法，其特征在于

所述羧酸鋰和所述羧酸鋯彼此獨立地為選自以下組的羧酸鹽：鋰和/或鋯的直鏈、支鏈或環狀的戊酸鹽(C5)、己酸鹽(C6)、庚酸鹽(C7)、辛酸鹽(C8)、壬酸鹽(C9)、癸酸鹽(D10)、十一酸鹽(C11)、十二酸鹽(C12)、十三酸鹽(C13)、十四酸鹽(C14)、十五酸鹽(C15)、十六酸鹽(C16)、十七酸鹽(C17)、十八酸鹽(C18)、十九酸鹽(C19)、二十酸鹽(C20)及其混合物。

6.根據權利要求1至5所述的方法，其特征在于

所述醇選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇、環己醇、正辛醇、2-乙基己醇、正癸醇、新癸醇及其混合物。

7.根據權利要求1至6所述的方法，其特征在于

所述金屬前體溶液包含選自二胺和1,3-二羰基化合物的螯合劑。

8.根據權利要求1至7所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物具有如通過靜態光散射(SLS)確定的數均粒徑d₅₀為0.05-2μm。

9.根據權利要求1至8所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物的壓實密度為20-1000g/L。

10.根據權利要求1至9所述的方法，其還包括熱處理通過火焰噴霧熱解生產的包含鋰、鋯和任選存在的至少一種非Li非Zr金屬的混合氧化物。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述熱處理在600℃-1300℃的溫度下進行。

12.根據權利要求1至11所述的方法，其還包括研磨通過火焰噴霧熱解生產的包含鋰、鋯和任選存在的至少一種非Li非Zr金屬的混合氧化物。