[发明专利]高比能尖晶石结构钛酸锂材料及其制备方法

权利要求书

1、高比能尖晶石结构钛酸锂材料，其特征在于，所述材料是通过水热法并在还原性气氛下进行热处理制备的高比能尖晶石结构钛酸锂纳米管或线。

2、制备如权利要求1所述的高比能尖晶石结构钛酸锂材料的方法，该方法含有以下步骤：

(1)将TiO₂与NaOH溶液混合，进行超声化学反应后，进行水热反应，水热温度为150-180℃：

(2)反应结束后，用稀酸对水热法的产物进行洗涤，真空抽滤后，产物经干燥后得到白色蓬松的粉体产物，为H₂Ti₃O₇纳米管或线；

(3)将H₂Ti₃O₇纳米管或线与LiOH水溶液混合，进行水热反应，制备纳米管或线水热温度为120-180℃；

(4)反应结束后，用去离子水洗涤产物，真空抽滤后，滤饼用无水乙醇洗涤，产物经真空干燥后得到白色的产物；

其特征在于，

(5)将上述白色的产物在还原性气氛中经350～600℃热处理后，得到具有尖晶石结构的Li₄Ti₅O₁₂纳米管或线。

3、高比能尖晶石结构钛酸锂材料，其特征在于，所述材料是通过固相法并在还原性气氛下进行热处理制备的高比能尖晶石结构钛酸锂亚微米颗粒。

4、制备如权利要求4所述的高比能尖晶石结构钛酸锂亚微米颗粒的方法，该方法含有以下步骤：

(1)将锂盐溶于20～40ml乙醇中，加入二氧化钛粉末，所述锂元素与钛元素的摩尔比为0.8∶1～1.08∶1；

(2)搅拌并进行干燥；

(3)干燥后的粉末取出，研磨、过筛，然后在800℃的还原性气氛中热处理3小时，随炉冷却。

5、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，该方法是将普通尖晶石钛酸锂亚微米颗粒在还原性气氛经300～400℃热处理后得到高比能尖晶石钛酸锂亚微米颗粒。

6、根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述锂盐为有机锂盐或无机锂盐，包括氢氧化锂、氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、硫酸锂、磷酸锂、氯化锂、氯酸锂或醋酸锂、草酸锂、苯甲酸锂、丙烯酸锂中的一种。

7、根据权利要求2、3、4或5所述的制备方法，其特征在于，所述材料进行热处理的还原性气氛包括氮气、氢气、或氩气、或它们的混合气。