一种勃姆石及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供了一种勃姆石及其制备方法、应用，属于勃姆石制备技术领域,所述方法包括以下步骤：将工业氢氧化铝溶液和具有双羧基的酸液按照质量比≤102混合，形成第一混合溶液；将所述第一混合溶液加热至≤220℃的温度，在密闭条件下，进行水热反应≤10h的时间，冷却后制得含有勃姆石的混合溶液。本发明专利技术制得的勃姆石的板条长度为0.5

【技术实现步骤摘要】
一种勃姆石及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于勃姆石制备
,尤其涉及一种勃姆石及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]勃姆石又称软水铝石,其分子式为γ-AlOOH，它可以广泛应用于催化、阻燃材料、电池隔膜、光学材料、液晶、医学、传感器等领域，同时也是制备高纯氧化铝和特殊形貌氧化铝的重要化工原料，尤其是在锂离子电池领域获得了广泛的应用。随着国家对新能源电池政策的调控和锂离子电池的高能量密度等要求越来越高，将会对锂离子电池提出更高的要求，而勃姆石是制备锂离子电池隔膜的主要材料之一，因此不同相貌的勃姆石的制备对于促进锂电池隔膜材料的发展起着不可或缺的作用。
[0003]在目前的勃姆石的制备方法中多以铝盐和尿素等为原料，制备方式主要有铝盐水解法、水热法、溶胶-凝胶法等，其中水热工艺制备勃姆石粉体的应用最为广泛。公开号为CN103663519A的专利公开了一种勃姆石的制备方法，其制备的勃姆石材料使用了偏铝酸盐作为为铝源，尿素为沉淀剂，在130-200℃温度下，反应2-24小时条件下制备得到直径2-5um具有微纳分级结构的勃姆石。公开号为CN105084397A的专利，将C5～C7的醇铝在水/醇铝摩尔比为3～6，80～100℃条件下水解，将水解得到的浆液置于密闭的容器中，于60～250℃，压力为0.2～1.0MPa的条件下老化2～72小时得到一种条状晶粒薄水铝石。公开号为CN103553097A的专利公开了一种纳米纤维状勃姆石材料的制备方法，采用水热法，以硝酸铝为铝源，硝酸镁为沉淀剂，六亚甲基四胺和N,N一二甲基甲酞胺为软模条，合成了一维纤维状的勃姆石粉体。这些制备方法以铝盐为原料，存在生产成本高和反应时间长的不足。
[0004]由上述可知，现有技术的勃姆石制备工艺都存在一些问题，因此，亟需一种新的勃姆石制备工艺。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种勃姆石及其制备方法、应用，制备出的勃姆石为板条型、粒径小且纯度高，性能好，可作为隔膜材料制备锂电池，还可作为氧化铝前驱体制备氧化铝。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种勃姆石的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]将工业氢氧化铝溶液和具有双羧基的酸液按照质量比≤102混合，形成第一混合溶液；
[0008]将所述第一混合溶液加热至≤220℃的温度，在密闭条件下，进行水热反应≤10h的时间，冷却后制得含有勃姆石的混合溶液。
[0009]进一步地，所述加热温度为180-220℃，所述水热反应时间为1-10h，所述冷却结束温度≤80℃。
[0010]进一步地，所述工业氢氧化铝溶液和所述酸液的质量比为98-102:1～5。
[0011]进一步地，所述酸液的摩尔浓度为0.5-2mol/L。
[0012]进一步地，所述工业氢氧化铝溶液的质量浓度为250-350g/L。
[0013]进一步地，所述酸液为如下任意一种：琥珀酸溶液、草酸溶液。
[0014]进一步地，所述工业氢氧化铝溶液由工业氢氧化铝粉末溶于水制得，所述工业氧化铝粉末的中位粒径D50为0.8-30μm。
[0015]进一步地，所述方法还包括，
[0016]将所述含有勃姆石的混合溶液进行固液分离，获得固状物；
[0017]将所述固状物在80-120℃的温度下干燥，获得勃姆石。
[0018]另一方面，本专利技术还体用了一种勃姆石，采用上述的一种勃姆石的制备方法制得，所述勃姆石为板条状，所述勃姆石的板条长度为0.5-1μm，所述勃姆石的板条宽度为100-200nm。
[0019]再一方面，本专利技术还提供了上述的一种勃姆石的应用，将所述勃姆石作为隔膜材料制备锂电池，将所述勃姆石作为氧化铝前驱体制备氧化铝。
[0020]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0021]本专利技术提供了一种勃姆石及其制备方法、应用，该方法以具有双羧基的酸液为原料，与工业氢氧化铝混合，并控制温度提供密闭条件使其发生水热反应，在水热反应过程中，可以使晶体以双羧基充当活性中心进行生长，且晶体在沿着两个羧基的方向生长速度较快，从而使得形成板条状形貌的勃姆石。本专利技术制得的勃姆石的板条长度为0.5-1μm，宽度为100-200nm，其纯度为99.5-99.9％，其D10为0.140-0.836μm，D50为0.742-2.223μm，D99为2.223-4.975μm，粒径小且均匀，活性高，性能好。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例1的一维板条状勃姆石的微观形貌图。
[0024]图2为本专利技术实施例2的一维板条状勃姆石的微观形貌图。
[0025]图3为本专利技术实施例1和实施例2的板条状勃姆石的XRD衍射图。
[0026]图4为本专利技术实施例的勃姆石的粒径正态分布图。
具体实施方式
[0027]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0028]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0029]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0030]本专利技术实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0031]一方面，本专利技术实施例提供了一种勃姆石的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0032]S1，将工业氢氧化铝溶液和具有双羧基的酸液按照质量比＜102混合，形成第一混合溶液；
[0033]S2，将所述第一混合溶液加热至≤220℃的温度，在密闭条件下，进行水热反应≤10h的时间，冷却后制得含有勃姆石的混合溶液。
[0034]以具有双羧基的酸液为原料，并控制温度可以使晶体以双羧基充当活性中心生长，且晶体在沿着两个羧基的方向生长速度较快，从而使得形成板条状形貌的勃姆石。同时所用工业氢氧化铝纯度为95％以上，并且在水热反应过程转相中会脱除一部分结晶水、碱和硅铁钠杂质，从而提高了勃姆石的纯度。
[0035]质量比过高，可能会出现菱形形貌的勃姆石，不能够完全调控为板条状形貌的勃姆石，不符合经济性。
[0036]加热温度过高，一方面溶出析晶的过程会发生板条团聚,不利于锂离子通过,还会增加涂层的厚度,从而增加成本降低涂层的均匀性；还会导致酸液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种勃姆石的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将工业氢氧化铝溶液和具有双羧基的酸液按照质量比≤102混合，形成第一混合溶液；将所述第一混合溶液加热至≤220℃的温度，在密闭条件下，进行水热反应≤10h的时间，冷却后制得含有勃姆石的混合溶液。2.根据权利要求1所述的一种勃姆石的制备方法，其特征在于，所述加热温度为180-220℃，所述水热反应时间为1-10h。3.根据权利要求1所述的一种勃姆石的制备方法，其特征在于，所述工业氢氧化铝溶液和所述酸液的质量比为95-102:1-5。4.根据权利要求1所述的一种勃姆石的制备方法，其特征在于，所述酸液的摩尔浓度为0.5-2mol/L。5.根据权利要求1所述的一种勃姆石的制备方法，其特征在于，所述工业氢氧化铝溶液的质量浓度为250-350g/L。6.根据权利要求1所述的一种勃姆石...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢庚彪，车洪生，刘现民，苏静波，周跃华，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：