一种板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及材料制备领域，公开了一种板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料及其制备方法和应用，制备方法包括：将层状钛酸铁钾K<subgt;0.4</subgt;H<subgt;0.3</subgt;Fe<subgt;0.7</subgt;Ti<subgt;1.3</subgt;O<subgt;4</subgt;通过低浓度的酸溶液处理后，经过滤、洗涤、干燥，得到层状钛酸K<subgt;0.4‑m</subgt;H<subgt;0.3+</subgt;<subgt;m</subgt;Fe<subgt;0.7</subgt;Ti<subgt;1.3</subgt;O<subgt;4</subgt;(0<m<0.4)；对层状钛酸K<subgt;0.4‑m</subgt;H<subgt;0.3+</subgt;<subgt;m</subgt;Fe<subgt;0.7</subgt;Ti<subgt;1.3</subgt;O<subgt;4</subgt;进行热处理，得到暴露(001)晶面的隧道结构的板状K<subgt;x</subgt;Fe<subgt;y</subgt;Ti<subgt;8‑y</subgt;O<subgt;16</subgt;(其中x＝0.1～1.2，y＝0.5～6.2)。本发明专利技术提供的制备方法以层状K<subgt;0.4</subgt;H<subgt;0.3</subgt;Fe<subgt;0.7</subgt;Ti<subgt;1.3</subgt;O<subgt;4</subgt;作为前驱体，利用软化学原位拓扑转变反应，通过控制热处理温度，制得板状K<subgt;x</subgt;Fe<subgt;y</subgt;Ti<subgt;8‑y</subgt;O<subgt;16</subgt;粒子，其粒径小且分布窄，相比报道的熔盐法和共沉淀法，本发明专利技术技术制备的K<subgt;x</subgt;Fe<subgt;y</subgt;Ti<subgt;8‑y</subgt;O<subgt;16</subgt;粒径小、形貌和微观结构可控，并且其制备工艺简单，能耗低，重复性高，有利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备领域，具体涉及一种板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂离子电池由于其具有比容量高，循环稳定性好已经广泛地应用于移动设备，电动汽车等领域。锂离子电池的电化学性能主要取决于其电极材料，包括正极和负极。近年来，研究者们做了许多努力来改善电池材料以便它们能应用于电动车辆。常规的锂离子电池因为石墨储量丰富而以石墨作为负极材料。然而，石墨在高充放电倍率下性能较差且存在由于低的锂离子插层电势而引起锂枝晶的形成所导致的安全问题。解决这一问题的方法之一就是寻找兼具高倍率性能和安全性能的碳基材料替代。钛基材料，例如tio2和li4ti5o12，具有良好的循环稳定性和安全性。隧道结构的kxfeyti8-yo16是一种零应变材料，作为锂离子电池具有应用潜力。目前，kxfeyti8-yo16的合成方法主要包括熔盐法和固相法。但是目前得到的kxfeyti8-yo16都为棒状形貌，并未将有利于锂离子迁移的(001)隧道面暴露出来。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为醋酸、盐酸、硫酸溶液中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料的制备方法，其特征在于，所述酸溶液的浓度为0.1～2mol/L。

4.一种板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的方法制备得到。

5.根据权利要求4所述的板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料，其特征在于，所述钛酸钾锂电负极材料的长度为1～2μm，厚度...

【技术特征摘要】

1.一种板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为醋酸、盐酸、硫酸溶液中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料的制备方法，其特征在于，所述酸溶液的浓度为0.1～2mol/l。

4.一种板状隧道结构的钛酸钾锂电负极材料，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的方法制备得到。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢科予，王兴，董雷，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：