[发明专利]一种磷酸钛盐复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

（1）对锂源、钛源、磷源、碳源进行干法球磨，得到混合粉体Ⅰ；

（2）将所述混合粉体Ⅰ与添加剂水溶液混合、充分搅拌均匀得到糊状材料，将所述糊状材料置于鼓风干燥箱中干燥，得到混合材料；

（3）对所述混合材料进行粉碎，得到混合粉体Ⅱ；

（4）对所述混合粉体Ⅱ进行烧结，得到碳/磷酸钛盐复合材料；

步骤（2）所述添加剂水溶液中添加剂为羧甲基纤维素钠和/或聚丙烯酸钠；

所述混合粉体Ⅰ与所述添加剂水溶液的质量比为3~10：1。

2.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的锂源、钛源、磷源的摩尔比为1~1.3:2：3，其中锂源以锂元素摩尔量计、钛源以钛元素摩尔量计、磷源以磷元素摩尔量计。

3.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳源的质量为所述锂源、钛源、磷源总质量的5%~25%。

4.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，所述锂源选自醋酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的至少一种；

所述钛源选自二氧化钛、偏钛酸、磷酸钛中的至少一种；

所述磷源选自磷酸二氢氨、磷酸氢二铵、磷酸二氢锂中的至少一种；

所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、柠檬酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的球磨，具体条件包括：

球磨转速为200 ~600r/min；

球磨时间为0.5~5h；

球料比为10~5:1。

6.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，所述添加剂水溶液的质量浓度为1~5%。

7.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述混合，具体条件包括：

在搅拌条件下进行；

搅拌时间为0.5~5h。

8.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述干燥，具体条件包括：

干燥温度为70~120℃；

干燥时间为5~15h。

9.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的粉碎选自干法球磨或气流粉碎。

10.根据权利要求1所述的磷酸钛盐复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述烧结，具体条件包括：

在非活性气氛下进行；

升温程序为阶梯式升温：

先在100℃~350℃保温0.5h~6h，然后在350℃~450℃保温0.5h~6h，之后在 450℃~650℃保温0.5h~6h，最后在650℃~1000℃保温2~10h。

11.由权利要求1~10任一项所述制备方法制备得到的磷酸钛盐复合材料。

12.由权利要求1~10任一项所述制备方法制备得到的磷酸钛盐复合材料在水系锂离子电池领域的应用。

13.一种电极，包括电极活性物质、导电剂、粘结剂和集流体，其特征在于，所述电极活性物质为权利要求1~10任一项所述制备方法制备得到的磷酸钛盐复合材料中的至少一种。

14.权利要求13所述电极的制备方法，其特征在于，包括：将含有所述电极活性物质、导电剂、粘结剂的浆料复合到所述集流体上，制成电极。