[发明专利]通过喷雾热解制备纳米结构的混合锂锆氧化物

权利要求书

1.通过火焰喷雾热解生产包含锂、锆和任选存在的至少一种非Li非Zr金属的混合氧化物的方法，

其特征在于所述方法使用

至少一种金属前体溶液，其包括

-羧酸锂和/或羧酸锆，其中这些金属羧酸盐中的每一种都包含5至20个碳原子，和

-包含含有5至20个碳原子的醇和羧酸的溶剂混合物，其中所述溶剂混合物包含少于10重量％的水，并且其中醇与羧酸的摩尔比在1:20和20:1之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于

所述火焰喷雾热解包括以下步骤：

a)通过雾化器气体将至少一种金属前体溶液雾化以提供气溶胶，

b)使气溶胶在反应器的反应空间中与通过点燃燃料气体和含氧气体的混合物而获得的火焰反应以获得反应流，

c)将反应流冷却并且

d)随后从反应流中除去固体金属氧化物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物为具有通式Li_aZr_bM_cO_0.5a+2b+d(I)的化合物

其中

1.5≤a≤15，

0.5≤b≤3.0，

0≤c≤5，

对于M＝Na、K，d＝0.5c；

对于M＝Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Co、Ni、Cu、Mn，d＝c；

对于M＝B、Al、Ga、In、Fe、Sc、Y、La，d＝1.5c；

对于M＝Ti、Zr、Hf、Ce、Si、Ge、Sn、Pb，d＝2c，；

对于M＝V、Nb、Ta，d＝2.5c；

对于M＝Mo、W，d＝3c。

4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物具有0.1-100m²/g的BET表面积。

5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于

所述羧酸锂和所述羧酸锆彼此独立地为选自以下组的羧酸盐：锂和/或锆的直链、支链或环状的戊酸盐(C5)、己酸盐(C6)、庚酸盐(C7)、辛酸盐(C8)、壬酸盐(C9)、癸酸盐(D10)、十一酸盐(C11)、十二酸盐(C12)、十三酸盐(C13)、十四酸盐(C14)、十五酸盐(C15)、十六酸盐(C16)、十七酸盐(C17)、十八酸盐(C18)、十九酸盐(C19)、二十酸盐(C20)及其混合物。

6.根据权利要求1至5所述的方法，其特征在于

所述醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇、环己醇、正辛醇、2-乙基己醇、正癸醇、新癸醇及其混合物。

7.根据权利要求1至6所述的方法，其特征在于

所述金属前体溶液包含选自二胺和1,3-二羰基化合物的螯合剂。

8.根据权利要求1至7所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物具有如通过静态光散射(SLS)确定的数均粒径d₅₀为0.05-2μm。

9.根据权利要求1至8所述的方法，其特征在于

所述混合氧化物的压实密度为20-1000g/L。

10.根据权利要求1至9所述的方法，其还包括热处理通过火焰喷雾热解生产的包含锂、锆和任选存在的至少一种非Li非Zr金属的混合氧化物。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述热处理在600℃-1300℃的温度下进行。

12.根据权利要求1至11所述的方法，其还包括研磨通过火焰喷雾热解生产的包含锂、锆和任选存在的至少一种非Li非Zr金属的混合氧化物。