[发明专利]一种用于锂离子电池负极的磷酸钛锂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池负极的磷酸钛锂材料，其特征在于：磷酸钛锂的结构为NASICON结构，分子式为Li_xTi₂(PO₄)₃，其中x为1～1.05。

2.根据权利要求1所述的磷酸钛锂材料，其特征在于：所述的磷酸钛锂材料的组成为：NASICON结构的磷酸钛锂的含量为90wt％～100wt％，碳的含量为0-10wt％。

3.根据权利要求1所述的磷酸钛锂材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)原料前驱体的准备和混合：将含锂化合物、二氧化钛和含磷化合物按锂、钛、磷的化学计量比1～1.05∶2∶3的比例称量；按球料质量比5∶1混料在行星式球磨机上以150～300r/min的转速球磨6～24小时；

2)高温焙烧处理：将步骤1)所得的粉状前驱体在800℃～1000℃温度下恒温焙烧8～20小时，自然冷却得到白色的磷酸钛锂盐；

3)二次球磨：将步骤2)所得的磷酸钛锂盐和有机物按质量比1∶0.2～0.02称量混合；按球料质量比5∶1混料在行星式球磨机上以150～300r/min的转速球磨6～24小时得到粉状的前驱体；

4)二次焙烧：将二次球磨得到的粉状前驱体放入通有惰性气氛的高温炉中，气流量为10～60ml/min，于500℃～750℃温度下恒温焙烧6～12小时；待自然冷却后得到磷酸钛锂-碳材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的含锂化合物为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂、磷酸二氢锂或硝酸锂中的任一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的二氧化钛为金红石、锐钛矿、板钛矿三种型态中的任一种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的含磷化合物为磷酸二氢锂、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵或磷酸铵中的任一种。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的有机物为碳氢氧化合物或碳氢化合物。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的有机物为葡萄糖、淀粉、蔗糖中的一种或多种。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的惰性气体为氮气或氩气。