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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN1673180A
(43)申请公布日2005.09.28
(21)申请号CN200510024608.9
(22)申请日2005.03.24
(71)申请人复旦大学
地址200433上海市邯郸路220号
(72)发明人夏永姚程亮
(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司
代理人陆飞
(51)Int.CI
C04B35/462
C04B35/622
H01G9/042
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
超电容器负极材料尖晶石型纳米锂
钛氧化物及其制备方法
(57)摘要
本发明涉及一种用作电化学超电容
器负极的球形锂钛氧化物及其制备方法。
该负极材料为尖晶石型的Li
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1、一种尖晶石型纳米锂钛氧化物,其特征在于分子式为:
Lisub(8x/x+4)/subTisub(8/x+4)/subOsub4/sub,或一元或多元其他金
属元素掺杂的化合物Lisub1+x/subMsuby/subTisub2-x-
y/subOsub4/sub,其中x为Li/Ti的摩尔比,0.5≤x≤0.8,0≤y≤0.5;其中,掺
杂元素M为元素周期表中的第一、第二主元素,过渡金属元素或稀土元素;其形
貌应为球形或类球型;其颗粒尺寸小于200纳米。
2、一种如权利要求1所述的尖晶石型纳米锂钛氧化物的制备方法,其特征在于具
体步骤如下:
用化学计量比的锂化合物、钛化合物以有机溶剂溶解,然后加入模板剂,在50-
100℃的条件下加热搅拌2-10小时,形成均一的乳液;将得到的乳液加热除去多余
溶剂,干燥;将该前驱体在450-1000℃温度下煅烧6-48小时,再冷却到室温,研
磨,即得产品。
3、根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于所采用的锂化合物为醋酸锂、碳
酸锂、硝酸锂、三水硝酸锂、硫酸锂、一水硫酸锂、一水氢氧化锂中的一种。
4、根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于所采用的钛化合物为二异硬脂酰
基钛酸乙二酯、羟基二乳酸合钛、三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯、钛酸四丁酯、
三异硬酯酰基钛酸异丙酯、钛酸四异丙酯、乙酰丙酮钛中的一种。
5、根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于所述的有机溶剂为丙酮、乙腈、
异丙醇、正丁醇、正丙醇、无水乙醇、乙醚中的一种,其添加的重量为反应物总重
量的300%到500%。
6、根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于所述的模板剂为:四丙基氢氧化
铵、四丙基溴化铵、聚丙二醇、聚甘油脂肪酸、聚乙二醇聚丙三醇聚乙二醇聚氧化
丙烯丙三醇醚、乙二醇一丁醚、聚氧化乙烯脂肪醇醚、聚氧化乙烯烷基酚醚中的一
种。
说明书
技术领域
本发明属电化学材料技术领域,具体涉及一种用作超电容负极材料的纳米球形尖晶
石型锂钛氧化物及其制备方法。
背景技术
随着经济的不断发展,必然引起石油资源的枯竭和环境污染、地球温暖化的加剧。
新能源,省能源技术,及环境技术的综合高效率的开发和利用已成为十分必要的课
题,发展电动汽车势在必行,世界各国积极开发燃料电池电动汽车(FCEV)。但是
燃料电池输出功率(W/Kg)较小,不能满足起动、加速和爬坡的要求,必须与其它
循环寿命长、能量密度大和可作大电流充放的二次电池或电容器组合。例如丰田
(Toyota)用Ni-MH电池,本田(Honda)用电化学双层电容器,马自达(Matsuda)用铅
酸蓄电池,日产(Nissan)用锂离子电池作为燃料电池的辅助电源。镍氢、锂离子等
二次电池虽有较大的能量密度,但循环寿命较短,大电流充放电性能较差,其输出
功率在600W/kg左右。现有电
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