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专利号: 2023109686364
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钙离子掺杂的改性钛酸钠锂材料,其特征在于,所述改性钛酸钠锂材料的化学分子式为:Na2CaxLi2‑xTi6O14,其中x的取值范围为0≤x≤0.30。

2.根据权利要求1所述的改性钛酸钠锂材料,其特征在于,x的取值为0.05、0.1或0.15。

3.一种制备权利要求1或2所述的改性钛酸钠锂材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、按照所述的改性钛酸钠锂材料的化学分子式的化学计量比称取钙源、锂源、钠源,其中锂源添加过量10%,并称取一定量的络合剂,溶解于适量溶剂中,进行超声震荡并搅拌均匀,得到溶液A;

步骤二、称取一定量的钛源,溶解于适量乙醇中,搅拌均匀,得到溶液B;

步骤三、将所述溶液A和溶液B进行混合,得到溶液C;

步骤四、将所述溶液C搅拌均匀,处理成前躯体凝胶D;

步骤五、将所述前驱体凝胶D进行研磨,得到前驱体粉末E;

步骤六、将所述前躯体粉末E在惰性气氛下进行煅烧,对煅烧后的产物进行球磨,得到钙离子掺杂的改性钛酸钠锂材料。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤一、按照所述的改性钛酸钠锂材料的化学分子式的化学计量比1:1:1称取钙源、锂源、钠源,其中锂源添加过量10%,钙源按5wt%、10wt%、15wt%质量百分数称量;并称取

10wt%柠檬酸,溶解于10ml乙醇和10ml等离子水的混合液体中,进行超声震荡30‑60min混合颗粒均质,并在搅拌器上搅拌2h混合均匀,得到溶液A;

步骤二、称取5mmol钛源,溶解于10‑20mL乙醇中,在80℃条件下于恒温搅拌器中加热搅拌20‑30min,得到溶液B;

步骤三、将所述溶液A缓慢滴加进所述溶液B进行混合,同时所述溶液B需剧烈搅拌,得到溶液C;

步骤四、将所述溶液C在80‑100℃的烘箱里烘干8‑12h至溶剂蒸干,处理成前躯体凝胶D;

步骤五、将所述前驱体凝胶D进行研磨,得到前驱体粉末E;

步骤六、将所述前躯体粉末E在氩气气氛条件下于管式炉中进行煅烧,煅烧温度为600‑

900℃,煅烧时间为8‑10h,将烧结后的产物在高能振动球磨机内进行球磨,得到钙离子掺杂的改性钛酸钠锂材料。

5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述钛源为钛酸四丁酯或二氧化钛。

6.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述钠源为乙酸钠、氯化钠、碳酸钠中的一种或几种。

7.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述锂源为醋酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的一种或几种。

8.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述钙源为碳酸钙、乙酸钙、氯化钙中的一种或几种。

9.一种负极片,其特征在于,该负极片含有权利要求1或2所述的改性钛酸钠锂材料或权利要求3‑8中任一项所述的方法制备得到的改性钛酸钠锂材料。

10.一种电池,其特征在于,包括权利要求9所述的负极片,还包括电池外壳、正极片、隔离膜和电解液。