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专利号: 2022114599037
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Cu掺杂TNO微球负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:将钛源、铌源及铜源溶于有机溶剂,充分搅拌;

步骤二:将步骤一所得混合溶液转移至水热反应釜进行水热反应;

步骤三:将步骤二所得粉末洗涤、离心并干燥;

步骤四:将步骤三所得粉末进行热处理,得到最终产物;

水热反应时间为6‑24h;水热反应温度为120‑200℃;

所述热处理为高温煅烧,煅烧温度为600‑1000℃,煅烧时间为3‑8h;

具有较大半径的Cu离子可取代TNO中的Ti位点,显著增加TNO的晶面间距,有利于锂离子的传输;同时,掺杂易引入大量氧空位,使TNO电子电导率提高。

2.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,Ti和Nb摩尔比为1:1.8‑2.2。

3.如权利要求2所述制备方法,其特征在于,所述Ti和Nb摩尔比为1:1.95‑2.1。

4.如权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述Ti和Nb摩尔比分别为1:1.95、1:1.98、

1:2、1:2.02、1:2.05、1:2.1。

5.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,TNO与Cu的摩尔比为1:0.005‑0.5。

6.如权利要求5所述制备方法,其特征在于,所述TNO与Cu摩尔比为1:0.01‑0.2。

7.如权利要求6所述制备方法,其特征在于,所述TNO与Cu摩尔比为1:0.01、1:0.02、1:

0.05、1:0.08、1:0.1以及1:0.2。

8.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,所述钛源包括四氯化钛、钛酸四丁酯、异丙醇钛中的一种或几种;所述铌源包括氯化铌、五乙氧基铌中的一种或几种;所述铜源包括氯化铜、硫酸铜、乙酸铜、硝酸铜中的一种或几种;所述有机溶剂包括无水乙醇、异丙醇、丙三醇、乙二醇中的一种或几种。

9.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,所述水热时间为8‑12h;所述水热温度为

140‑190℃。

10.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,洗涤选用去离子水或无水乙醇中的一种或多种;离心转速为5000‑8000r/min。

11.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,干燥方式为真空干燥;干燥时间为12‑

24h,干燥温度为80‑120℃;

所述煅烧温度为650‑950℃,所述煅烧时间为4‑7h。

12.如上述权利要求1‑11任一项所述制备方法制备得到的Cu掺杂TNO微球负极材料。

13.如权利要求12所述Cu掺杂TNO微球负极材料作为锂离子电池负极材料的应用。

14.一种锂离子电池负极,其特征在于,所述锂离子电池负极中包括导电基体及权利要求12所述Cu掺杂TNO微球负极材料。

15.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括权利要求14所述锂离子电池负极、正极、设置在正负极之间的隔膜及电解液。