由阳离子空位稳定的纳米级锐钛矿晶格、其生产方法及其用途技术

本发明专利技术涉及一种制备具有锐钛矿型结构的含钛化合物的方法，所述含钛化合物具有由氟原子和羟基部分取代氧原子而产生的阳离子空位。本发明专利技术还涉及用于锂离子电池电极的包含钛基化合物的电化学活性材料。

Nanoscale anatase lattice stabilized by cation vacancies, method for the production thereof, and use thereof

The present invention relates to a process for the preparation of a titanium containing compound with an anatase structure having a cation vacancy generated by fluorine atoms and hydroxyl moieties instead of oxygen atoms. The present invention also relates to electrochemically active materials comprising a titanium based compound for use in lithium ion battery electrodes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由阳离子空位稳定的纳米级锐钛矿晶格、其生产方法及其用途优先权申请本申请根据适用的法律要求于2014年11月20日提交的美国临时申请号62/082,345的优先权，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
本专利技术涉及一种化学方法，其允许通过由氟原子和/或羟基部分取代氧制备含有可控量的阳离子空位的纳米尺寸锐钛矿颗粒，本专利技术还涉及它们在锂电池电极中的用途。
技术介绍
能源供应是21世纪最大的挑战之一。随之而来的气候变化和未来的化石燃料供应有限推动使用清洁能源。预计电化学储能在我们的能源脱碳中起主要作用。作为能够通过电化学反应储存能量的电化学装置的电池被认为是响应未来社会挑战的最有希望的技术之一，例如电力运输和固定储能系统，其可以用于例如支持风力或太阳能源。对于负电极，由于安全性考量和差的倍率容量(ratecapability)，碳质电极的使用受到限制。相反，钛基化合物被认为是锂电池中安全负电极的有力候选者。实际上，这类材料的工作电压位于电解质稳定区域内，即>0.8V。这给电池提供了改进的安全特性，以及期望的不存在热不稳定的固体-电解质-界面(SEI)层以及阳极上的锂镀层。钛基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备具有锐钛矿型结构的钛基化合物的方法，所述钛基化合物具有由氟原子和羟基部分取代氧原子而产生的阳离子空位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.20 US 62/082,3451.一种制备具有锐钛矿型结构的钛基化合物的方法，所述钛基化合物具有由氟原子和羟基部分取代氧原子而产生的阳离子空位。2.根据权利要求1所述的方法，其包括如下步骤：a)制备含有钛前体、氟化剂和溶剂的溶液；和b)沉淀具有化学通式Ti1-x-y□x+yF4x(OH)4yO2-4(x+y)的钛基化合物，其中□表示阳离子空位，其中x和y是数字，使得0.01≤(x+y)<0.5，或使得0.04≤(x+y)<0.5。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述钛前体选自C2-C10醇钛和氯化钛。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述氟化剂是提供氟阴离子的试剂，优选氟化氢(HF)、氟化铵(NH4F)或二氟化氢铵(NH4HF2)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中步骤(a)的溶液的溶剂包含有机溶剂或有机溶剂和水的混合物。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述有机溶剂选自C1-C10醇、二烷基酮如丙酮、醚、酯或其组合。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述有机溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇或其组合。8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中步骤(a)或(b)还包括热处理。9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·当布尔内，W·李，H·格鲁，S·勒克莱尔，C·朱利安，K·扎吉布，
申请(专利权)人：魁北克电力公司，皮埃尔与玛丽·居里大学巴黎第六大学，科学研究国家中心，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA