[发明专利]碱金属钛酸盐及它们的合成方法

权利要求书

1.一种材料，其包含掺杂的钛酸锂。

2.权利要求1所述的材料，其中所述钛酸锂掺杂有过渡金属。

3.权利要求2所述的材料，其中所述过渡金属选自V、Zr、Nb、 Mo、Mn、Fe、Cu、Co及其组合。

4.权利要求1所述的组合物，其中所述掺杂剂包括Zr。

5.权利要求1所述的材料，其中所述掺杂剂占所述材料的多达20 原子百分比。

6.权利要求1所述的材料，其中所述掺杂剂占所述材料的0.1-5 原子百分比。

7.制备碱金属钛酸盐的方法，所述方法包括以下步骤：

提供碱金属化合物；

提供钛化合物；

通过冲击研磨所述碱金属化合物和所述钛化合物制备所述碱金属 化合物与所述钛化合物的混合物；和

在一定的温度下加热所述混合物一段时间，以足以转化所述混合 物为所述碱金属钛酸盐。

8.权利要求7所述的方法，其中所述碱金属化合物包括Li₂CO₃， 所述钛化合物包括钛的氧化物，并且所述碱金属钛酸盐包括钛酸锂。

9.权利要求7所述的方法，其中所述制备混合物的步骤包括混合 约2摩尔的Li₂CO₃和约5摩尔的TiO₂。

10.权利要求7所述的方法，包括以下进一步的步骤：

提供掺杂剂前体；和

将所述掺杂剂前体加入到碱金属碳酸盐和二氧化钛的所述混合物 中。

11.权利要求10所述的方法，其中所述掺杂剂前体在所述冲击研 磨步骤前被加入到所述混合物中。

12.权利要求10所述的方法，其中所述掺杂剂前体包括一种或多 种过渡金属。

13.权利要求12所述的方法，其中所述过渡金属选自V、Zr、Nb、 Mo、Mn、Fe、Cu、Co及其组合。

14.权利要求7所述的方法，其中所述冲击研磨步骤包括球磨研磨 或立式球磨研磨。

15.权利要求7所述的方法，其中所述加热所述混合物的步骤包括 加热所述混合物到不高于1000℃的温度。

16.权利要求15所述的方法，其中所述加热所述混合物的步骤包 括保持所述混合物在800℃的温度。

17.权利要求7所述的方法，其中所述反应混合物被保持在所述温 度至少1分钟。

18.权利要求7所述的方法，其中所述反应混合物被保持在所述温 度至少2小时。

19.权利要求7所述的方法，其中所述加热步骤在为惰性气氛或氧 化气氛的气氛下进行。

20.包含掺杂钛酸锂的电极。

21.包含权利要求20所述电极的电池。