一种纳米钛酸锂及其与二氧化钛的复合物的制备方法技术

本发明专利技术公开一种用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法，包括以下步骤：（１）含钛化合物与氢氧化钠（钾）加热反应，冷却，水洗涤至不同的ｐＨ值，干燥得钛酸钠（钾）或钛酸－钛酸钠（钾）复合物；（２）将步骤（１）的产物与无机锂盐混合，加热至４５１～１０００℃下熔融交换反应３０分钟～４８小时，或者将步骤（１）的产物在惰性气体或还原性气体下，与有机锂盐或者有机锂盐和无机锂盐的混合物混合，加热至１５０～１０００℃熔融交换反应３０分钟～４８小时，然后水洗涤，干燥得最终产物。本发明专利技术用于电池或电化学容器负极材料的制造，产品结晶性能好、电化学性能优异、工艺简单、易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料
，涉及一种用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法。
技术介绍
目前商品化的锂离子电池负极材料大多采用各种嵌锂碳材料，碳材料作为锂离子电池负极材料存在一些缺点：一是碳材料的电位与金属锂的电位很接近，当电池过充时，金属锂可能会在碳电极表面析出而形成锂枝晶，从而引起短路；二是首次充放电效率低；三是与电解液发生作用；四是存在明显的电压滞后现象；五是碳材料制备方法比较复杂；六是虽然合金类负极材料一般具有较高的比容量，但锂的反复嵌脱导致合金类负极在充放电过程中的体积变化较大，逐渐粉化失效，因而循环性能较差。随着环保型电动汽车研究的兴起，电化学容器作为一种具有高功率密度的储能装置，已经成为继锂离子电池后的又一个研究热点。它与二次电池组合使用，可以较好地满足电动汽车启动、加速、爬坡时对高功率的要求，并迅速回收电动汽车刹车时产生的瞬间能量，使二次电池始终维持在一个比较稳定的电流状态下工作，延长其循环寿命。钛酸锂是一种锂插入零应变材料，作为锂离子电池负极材料在充放电过程中不发生结构改变，循环性能好，有很好的充放电平台；不与电解液反应；价格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）、含钛化合物与氢氧化钠或氢氧化钾加热反应，反应后混合液冷却沉降，水洗涤至不同ｐＨ值，干燥得纳米钛酸钠或钛酸－钛酸钠复合物， 或者干燥得纳米钛酸钾或钛酸－钛酸钾复合物；（２）、将步骤（１）的产物与无机锂盐混合，加热至４５１～１０００℃下熔融交换反应３０分钟～４８小时，水洗涤，干燥得纳米钛酸锂或者其与二氧化钛的复合物；或者将步骤（１）的产物在惰性气体或还原性 气体下，与有机锂盐或者有机锂盐和无机锂盐的混合物混合，加热至１５０～１０００℃熔融交换反应３０分钟～４８...

【技术特征摘要】
1、一种用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、含钛化合物与氢氧化钠或氢氧化钾加热反应，反应后混合液冷却沉降，水洗涤至不同pH值，干燥得纳米钛酸钠或钛酸-钛酸钠复合物，或者干燥得纳米钛酸钾或钛酸-钛酸钾复合物；(2)、将步骤(1)的产物与无机锂盐混合，加热至451～1000℃下熔融交换反应30分钟～48小时，水洗涤，干燥得纳米钛酸锂或者其与二氧化钛的复合物；或者将步骤(1)的产物在惰性气体或还原性气体下，与有机锂盐或者有机锂盐和无机锂盐的混合物混合，加热至150～1000℃熔融交换反应30分钟～48小时，水洗涤，干燥得纳米钛酸锂或者其与二氧化钛的复合物。2、如权利要求1所述的用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法，其特征在于，将步骤(1)的产物与无机锂盐混合加热至451～700℃下熔融交换反应2～12小时，水洗涤，干燥得纳米钛酸锂或者其与二氧化钛的复合物。3、如权利要求1所述的用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法，其特征在于，在惰性气体或还原性气体下，将步骤(1)的产物与有机锂盐或者有机锂盐和无机锂盐的混合物混合，加热至250～600℃熔融交换反应2～12小时，水洗涤，干燥得纳米钛酸锂或者其与二氧化钛的复合物。4、如权利要求1～3任意一项所述的用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，反应后水洗涤至pH值为6～12，步骤(2)反应产物为钛酸锂-二氧化钛复合物。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张经纬，李明，王晓冬，张顺利，金振声，吴志申，张治军，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]