[发明专利]一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤一：将钛源化合物与草酸溶于有机溶剂当中，控制Ti与草酸摩尔比为1：3～5，钛离子浓度在0.01～0.2mol/L；

步骤二：将铌源化合物与草酸溶解于蒸馏水中，控制Nb与草酸摩尔比为1：5～7，在60～90℃搅拌溶解，Nb离子浓度在0.02～0.3mol/L；

步骤三：将含稀土元素钕化合物溶解于稀盐酸当中；

步骤四：将步骤一、步骤二和步骤三的溶液混合，控制Ti与Nd的摩尔比为0.995～0.96：0.005～0.04，通过加热搅拌蒸发溶剂制备钕掺杂铌酸钛材料前驱体；

步骤五：将前驱体在高温炉中于800～1400℃下空气气氛中煅烧10～20h，即可得到稀土元素钕掺杂TiNb₂O₇材料。

2.根据权利要求1所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述钛源化合物为钛酸四丁酯、异丙醇钛或四氯化钛中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮或乙腈中的一种或者几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述铌源化合物为水合草酸铌、铌酸或者乙醇铌中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述含稀土元素钕化合物为氧化钕、三氯化钕或者硝酸钕中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述加热搅拌蒸发溶剂法温度为40～90℃，蒸发至结晶析出。

7.根据权利要求1所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：步骤五中，所述高温炉为管式炉、箱式炉或马弗炉中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：所述钕掺杂铌酸钛材料的制备方法替换为球磨法、溶剂热法。

9.根据权利要求8所述的一种稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述溶剂热法的温度为120～200℃，时间为5～24h。

10.一种权利要求1～9任一项所述方法制备的稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的应用，其特征在于：所述钕掺杂铌酸钛材料作为负极活性物质应用在锂离子电池中。

11.根据权利要求10所述的稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料的应用，其特征在于：所述锂离子电池中，负极浆料按照70～95％的钕掺杂铌酸钛材料、2～10％的导电剂和3～20％的粘结剂的质量百分比组成。