[发明专利]一种介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法

权利要求书

1.一种介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于包含以下制备步骤：

（1）制备介孔二氧化钛：在容器中加入浓度为40-60%的碳酸钠溶液和质量百分比为1-5%的模板剂溶液并搅拌均匀，碳酸钠溶液与模板剂溶液的体积比为10:1-5:1，然后滴加浓度为120-160g/L的硫酸氧钛溶液，至pH值为6.5-7.0时停止，陈化2-6小时后过滤得到二氧化钛前驱体；再用无水乙醇洗涤沉淀物至无硫酸根为止，置于烘箱中2-6小时烘干后，再置于马弗炉中，在450-650℃下煅烧1-3小时，冷却至室温即得锐矿钛型纳米介孔二氧化钛粉体；

（2）混料：按Li：Ti摩尔比为0.80-0.86的比例称取锂盐和二氧化钛于球磨容器中，以有机溶剂为分散剂，加入黏结剂溶液，其中黏结剂占物料总质量的1-15%的，以400r/min的转速球磨4-12小时，充分混合均匀，制得前驱体湿浆料；

（3）复合造粒：将所得的前驱体湿浆料转移进真空旋转干燥器的物料室中，加热到60-100℃，同时启动抽真空装置，设定物料的旋转速度为1-30r/min，直至物料干燥成型；

（4）煅烧：将干燥后的物料置于管式炉中，在惰性气体下以2-10℃/min的升温速率加热到750-950℃，保温8-24h，冷却至室温，粉碎后即得高比能的介孔钛酸锂。

2.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的模板剂为非离子表面活性剂聚乙二醇、P123的一种。

3.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的模板剂为非表面活性剂甘油、季戊四醇中的一种。

4.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂、氯化锂、氟化锂中的一种。

5.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的二氧化钛为自制的锐矿钛型纳米介孔二氧化钛。

6.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮中的一种或几种混合溶剂。

7.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的黏结剂为糖、淀粉、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、酚醛树脂中的一种或多种组合在一起。

8.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的黏结剂溶液制备时的溶解方式是：向盛有无水乙醇或去离子水的容器且处于搅拌条件下，缓慢加入相应能溶解的的黏结剂。