[发明专利]层状和尖晶石钛酸锂以及其制备方法

权利要求书

1.一种用于产生钛酸锂(LTO)的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供具有式I的钛酸锂水合物(LTH)中间体：(Li_2-xH_x)Ti₂O₅·nH₂O，其中0<x≤0.5，并且其中0<n<4，包括步骤：

(i)使含钛化合物与含锂化合物以4至8的Li/Ti摩尔比在水性溶剂中，在9或更高的pH下，在低于20℃的温度下混合以产生锂-钛前体混合物；

(ii)分离沉淀物；和

(iii)使所述沉淀物在在50℃与100℃之间的温度下在浓度为0.1至0.6M的氢氧化锂溶液中经受老化，以产生具有式I的所述LTH中间体；以及

(b)对具有式I的所述LTH中间体进行热处理以产生所述LTO。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合步骤在低于10℃的温度下完成。

3.根据权利要求1的方法，其中所述混合步骤是在高于10的pH和为6的Li/Ti摩尔比下完成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述含钛化合物包括四烷氧基钛或四氯化钛。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述含钛化合物包括四异丙氧基钛、四丁氧基钛或其组合。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述含钛化合物包括四氯化钛。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述含锂化合物包括LiOH、LiNO₃、LiCl、Li₂CO₃、Li₂O、LiHCO₃、Li₂SO₄、乙酸锂或其组合。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述含锂化合物包括氢氧化锂。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述水性溶剂包括有机溶剂和水的混合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述有机溶剂包括酮、醇或其组合。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述有机溶剂包括丙酮或乙醇，或其组合。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述水性溶剂是水或碱性水溶液。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述分离沉淀物的步骤包括离心。

14.根据权利要求1所述的方法，其中0.1≤x≤0.3。

15.根据权利要求1所述的方法，其中0.15≤x≤0.25。

16.根据权利要求1所述的方法，其中1≤n≤3。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述温度是约80℃。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述老化所述沉淀物进行多达36小时。

19.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述老化所述沉淀物在不搅拌下进行。

20.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述老化所述沉淀物在搅拌下进行。