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一種鈦酸鋰材料的制備方法與流程

文檔序號(hào):11837495閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:

1)稱取摩爾比為0.75-1.0的含鋰化合物和含鈦化合物、0.05-5wt%的添加劑,與0.1-20wt%分散劑和一定量去離子水進(jìn)行混合1-24h,然后干燥,得到固體1;

2)將步驟1)所得固體1在空氣中進(jìn)行焙燒1-15h,得到初級(jí)電池材料;

3)稱取0.05-10wt%的含碳包覆材料、0.05-5%的添加劑分散至一定量去離子水中,再將步驟2)所得初級(jí)電池材料加入其中進(jìn)行充分混合1-24h,得到固含量為5~80wt%的混合物,然后干燥,得到固體2;

4)將步驟3)所得固體2在500-1200℃的惰性氣氛下焙燒1-15h,得到鈦酸鋰材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:所述含鋰化合物為碳酸鋰、氫氧化鋰、氧化鋰、醋酸鋰、草酸鋰、硝酸鋰的至少一種,所述的含鈦化合物為二氧化鈦、鈦酸四乙酯、鈦酸四丁酯、四氯化鈦、偏鈦酸中的至少一種,且優(yōu)選地,所述含鋰化合物和含鈦化合物的摩爾比為0.8-0.9。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:步驟1)和步驟3)中所述添加劑為含鉀、鉬、鋯、鋁、鐵、鈷、鎳、磷或氟的化合物中至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:步驟1)中所述的分散劑為聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烯、聚糠醛、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:優(yōu)選地,所述分散劑的添加量為1-20wt%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:步驟3)中所述含碳包覆材料為單層石墨烯、雙層石墨烯、多層石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯前驅(qū)體中的至少一種,其中,所述石墨烯前驅(qū)體為葡萄糖、蔗糖、淀粉、酚醛樹(shù)脂、聚乙烯醇、環(huán)氧樹(shù)脂、果糖、檸檬酸中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:優(yōu)選地,所述含碳包覆材料的添加量為0.1~5wt%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:優(yōu)選地,步驟3)所得混合物的固含量為10~50wt%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:步驟1)和3)所述的混合方式包括攪拌、超聲、球磨中的一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:優(yōu)選地,步驟1)和3)的混合的時(shí)間為3-15h。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:優(yōu)選地,步驟2)和4)所述的焙燒溫度為600-1000℃,焙燒時(shí)間為3-10h。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰材料的制備方法,其特征在于:步驟4)所述的焙燒氣氛為氮?dú)狻鍤?、氫氬混合氣、氫氮混合氣?/p>

13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一所述的鈦酸鋰材料的制備方法得到石墨烯包覆的含有一定添加劑的尖晶石鈦酸鋰材料。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的石墨烯包覆的含有一定添加劑的尖晶石鈦酸鋰材料作為鋰離子電池電極材料的應(yīng)用。

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