带有规则缺陷的管状钛酸锂/二氧化钛复合材料的制备及产品和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含有规则缺陷的管状钛酸锂/二氧化钛复合材料的制备方法及其产品和应用，发明专利技术利用独特的紫外光激发和水热方法作为技术路径，通过乙二醇钛的水解转化及煅烧处理合成出由纳米片组成的含有规则缺陷的管状Li4Ti5O12/TiO2复合材料。该复合材料由Li4Ti5O12和TiO2超薄纳米片组成，Li4Ti5O12和TiO2微晶之间存在大量有序的缺陷结构。规则缺陷的存在，能够使材料能够表现出非常优异的电化学性能，尤其应用在锂离子电池电极材料方面。该制备方法操作简单，制备成本低，适合于大规模的生产。

Fabrication and application of tubular lithium titanate/titanium dioxide composites with regular defects

The invention discloses a preparation method and product and application of tubular lithium titanate/titanium dioxide composite material with regular defects. The tubular Li4Ti5O12/titanium dioxide composite material with regular defects is synthesized by hydrolysis and calcination of titanium ethylene glycol using unique ultraviolet excitation and hydrothermal method as technical path. The composites consist of Li4Ti5O12 and super-thin titanium dioxide nanosheets. There are a lot of ordered defect structures between Li4Ti5O12 and titanium dioxide microcrystals. The existence of regular defects can enable materials to exhibit excellent electrochemical performance, especially in the field of lithium ion battery electrode materials. The preparation method has the advantages of simple operation and low preparation cost, and is suitable for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
带有规则缺陷的管状钛酸锂/二氧化钛复合材料的制备及产品和应用
本专利技术涉及锂离子电池电极材料的
，具体涉及到一种带有规则缺陷的管状钛酸锂/二氧化钛复合材料的制备制备方法及其产品和应用。
技术介绍
在固态科学中，对晶体缺陷的研究是一个活跃和迅速发展的领域。对于晶体材料来说，存在的缺陷，可以带来丰富的化学结构和意想不到的性能。例如，在固相反应中，只有当反应物具有一定浓度的缺陷，传质才能顺利的实现。具有尖晶石结构的氧缺陷型铁酸盐，通过氧空位的转移，能够有效地把二氧化碳分解成碳。晶体结构中缺陷的存在，可以提高电极材料中锂离子和电子迁移率。因此，通过在电极材料中引入缺陷，有希望大幅度地提高锂离子电池的倍率性能。具有高晶界密度的纳米结构材料，在其界面处可以存储大量的锂离子，这提高了材料的储锂能力。界面锂的存储具有热力学特性，容量几乎不受充放电倍率的影响。双相和多相材料的设计被认为可以增加晶界的密度。公告号为201510150100.7的专利技术专利曾公开了一种微纳结构钛酸锂-二氧化钛负极材料的制备方法，通过溶胶-凝胶法可以得到具有双相晶界的Li4Ti5O12/TiO2复合材料。最近的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有规则缺陷的管状钛酸锂/二氧化钛复合材料的制备方法，所述钛酸锂/二氧化钛分子式为Li4Ti5O12/TiO2，其特征在于，利用紫外光激发和水热方法作为技术路径，通过乙二醇钛的水解转化及煅烧处理合成出由纳米片组成的含有规则缺陷的管状Li4Ti5O12/TiO2复合材料，包括如下步骤：a、多孔无定形TiO2棒的制备：在搅拌下，将钛酸正四丁酯与乙二醇按照质量比为（1~10）：100混合、回流2 h，得到白色的乙二醇钛沉淀；将得到的乙二醇钛用乙醇洗涤后，紫外光下辐照4小时，即得多孔无定形TiO2棒；b、Li4Ti5O12/TiO2管的制备：将所述的多孔无定形TiO2棒，将其分散至氢氧化锂的水...

【技术特征摘要】
1.一种含有规则缺陷的管状钛酸锂/二氧化钛复合材料的制备方法，所述钛酸锂/二氧化钛分子式为Li4Ti5O12/TiO2，其特征在于，利用紫外光激发和水热方法作为技术路径，通过乙二醇钛的水解转化及煅烧处理合成出由纳米片组成的含有规则缺陷的管状Li4Ti5O12/TiO2复合材料，包括如下步骤：a、多孔无定形TiO2棒的制备：在搅拌下，将钛酸正四丁酯与乙二醇按照质量比为（1~10）：100混合、回流2h，得到白色的乙二醇钛沉淀；将得到的乙二醇钛用乙醇洗涤后，紫外光下辐照4小时，即得多孔无定形TiO2棒；b、Li4Ti5O12/TiO2管的制备：将所述的多孔无定形TiO2棒，将其分散至氢氧化锂的水溶液中，使多孔无定形TiO2棒与氢氧化锂的质量比为（2~5）：1，随后将所得到的悬浮液转移到含有聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，水热反应48~72小时，待反应结束后可获得白色层状沉淀，将得到的白色沉淀物收集，并用乙醇充分洗涤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，王敬锋，金彩虹，张文丽，徐少洪，郭继鹏，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31