[发明专利]一种碳包覆铌掺杂改性铌酸钛材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202011603995.2 申请日: 2020-12-30
公开(公告)号: CN112736250A 公开(公告)日: 2021-04-30
发明(设计)人: 杨清华;张少波;王浩 申请(专利权)人: 安徽科达铂锐能源科技有限公司;深圳市铂锐能源科技有限公司
主分类号: H01M4/62 分类号: H01M4/62;H01M4/58;H01M10/0525
代理公司: 马鞍山市金桥专利代理有限公司 34111 代理人: 鲁延生
地址: 243000 安徽省*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 碳包覆铌 掺杂 改性 铌酸钛 材料 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种碳包覆铌掺杂改性铌酸钛材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)第一浆料的制备:将Ti:Nb摩尔比1:2.05~1:2.2称量二氧化钛和五氧化二铌粉,用去离子水混合均匀并投入球磨机球磨,得到第一浆料;

(2)铌酸钛粉体的制备:将第一浆料依次进行喷雾干燥、高温烧结、粉碎,包括进行喷雾干燥造粒,控制收集粉末;将喷雾干燥后的粉末放入马弗炉中在氧化性气氛下高温煅烧,然后自然冷却至室温得到铌酸钛材料;将该材料用锤磨机粉碎得到铌酸钛粉体;

(3)第二浆料的制备:将有机碳源与去离子水混合并置于球磨机上球磨,然后加入步骤(2)所述铌酸钛粉末继续球磨,得到第二浆料;

(4)碳包覆铌酸钛材料的制备:将第二浆料依次进行喷雾干燥、高温烧结,包括用喷雾干燥器喷雾造粒,将得到的粉末放入管式炉中,在氮气气氛下,高温煅烧,然后自然冷却至室温,得到碳包覆铌酸钛材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述固含量为10%~30%,优选为15%~25%。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)喷雾干燥造粒,控制收集粉末D50为5~20um,优选为8~12um。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述高温煅烧温度1000~1200℃,时间为8~12h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

步骤(1)球磨速度为500~2000rpm,优选为800~1500rpm;球磨时间为1~6h,优选为2~4h;

或/和:步骤(3)球磨速度均为300~2000rpm,优选为500~1500rpm;球磨时间为0.5~3h,优选1~2h。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)有机碳源与铌酸钛粉末的重量比为5%~20%,优选为8%-15%。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中第二浆料固含量为10%~40%,优选为20%~30%。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述有机碳源为葡萄糖、麦芽糖、乳糖、果糖、蔗糖、聚乙二醇中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)高温煅烧温度为650~800℃,

优选为700~750℃;煅烧时间为2~4h,优选为2~3h。

10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的碳包覆铌掺杂改性铌酸钛材料。

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