一种适合工业化生产的纳米钛酸锂的制备方法与流程

文档序号:11837560阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种适合工业化生产的纳米钛酸锂的制备方法,其特征在于:该方法包含以下几个步骤:

(1)选用纳米级Ti1-xMxO2为钛源,其中,M为Al、Mg、Ag、Zr、Na、K、Zn、或Ca中的一种或几种,0≤x≤0.2;按比例向钛源中加入锂源、有机碳源,并加入水作为分散剂,经湿法球磨混合后,得到钛酸锂原料的混合浆料;

(2)将步骤(1)所得浆料采用喷雾干燥法进行干燥,将干燥所得粉体置于气氛炉中,升温至700℃~900℃,保温2~16h,冷却得到钛酸锂半成品;

(3)将步骤(2)所得钛酸锂半成品置于气氛炉中,升温至300℃~700℃,保温4~16h,冷却后得到纳米钛酸锂材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中作为钛源的纳米级Ti1-xMxO2的晶体结构为锐钛型或无定型,平均粒径为10nm~100nm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中原料锂源和钛源的配比比例为:Li:(Ti1-xMx)=4:5(mol%),所述有机碳源中碳元素的质量为合成的钛酸锂的0.1~5wt%。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或几种的混合。

5.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述有机碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉、羧甲基纤维素、或聚乙二醇中的一种或几种的混合。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中作为分散剂的水为纯净水、蒸馏水、或超纯水的一种。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中加入水作为分散剂,使得混合物的固含量为40~80wt%。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中喷雾干燥法的工艺条件为:浆料入口流速为20~35ml/min,气体入口流速为20~50m3/h,热 气嘴的入口温度为100℃~200℃,以及出口温度为80℃~130℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述将烧结后的混合物冷却至炉温降至200℃后方可进行筛分处理,使得到的钛酸锂半成品的粒度D100为10~100um。

10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所合成的纳米钛酸锂,平均粒径为50~500nm。

11.根据权利要求1、8、9或10任一所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)、(3)中气氛炉中的热处理时可通入气体,通入的气体分别选自:空气、N2、Ar2、或O2

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