[发明专利]一种钛钴尖晶石的制备方法和用途

权利要求书

1.一种钛钴尖晶石Co₂TiO₄纳米八面体结构材料的制备方法，其特征是：采取液相合成技术制备得到钛酸钴纳米结构，调控反应过程中技术参数，并将其应用做锂离子电池负极材料；包括以下步骤：

（1）钴源为二价钴盐，选自水合氯化钴CoCl₂·6H₂O、水合草酸钴CoC₂O₄·2H₂O、水合乙酸钴C₄H₆O₄·Co·4H₂O或者水合硝酸钴Co(NO₃)₂·6H₂O；

钛源选自二氧化钛TiO₂、钛酸丁酯C₁₆H₃₆O₄Ti或者水合硫酸钛Ti(SO₄)₂·9H₂O；

将钛源加入到0.5-2摩尔/升的碱液中配制成溶液1；将钴源加入到质量比糖辅助剂：胺类辅助剂=2:1的溶液中获得溶液2；将溶液1与溶液2按照钴源与钛源按摩尔比（1-5）：1混合并搅拌均匀；

（2）将步骤（1）得到的混合物料移至密闭反应器中于100～250℃条件下，反应8-40小时后自然冷却至常温再经分离提纯即可得到目标产物。

2.根据权利要求1所述的钛钴尖晶石Co₂TiO₄纳米八面体结构材料的制备方法，其特征是：步骤（1）中，所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种；所述的糖辅助剂为果糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉中的一种或多种；所述的胺类辅助剂为氯化羟胺、氯化铵、氨水中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的钛钴尖晶石Co₂TiO₄纳米八面体结构材料的制备方法，其特征是：所述的步骤（2）中的分离提纯方式为离心或者布氏漏斗抽滤，去离子水和无水乙醇反复洗涤。

4.根据权利要求1所述的钛钴尖晶石Co₂TiO₄纳米八面体结构材料的制备方法所制得的钛钴尖晶石纳米八面体结构材料的用途，其特征是：用于锂离子电池负极材料的应用的方法是：

(1) 按重量比为70∶20∶10 的比例分别称取钛钴尖晶石纳米八面体、乙炔黑和聚偏氟乙烯，然后加入N-甲基吡咯烷酮溶液，充分研磨或搅拌10 ～ 30min，将糊状的混合物均匀的涂布在铜箔上，在100±20℃下干燥，之后对涂有上述混合物的铜箔进行碾压，裁切制得电极片；

(2) 在充满氩气的环境中，以常规方法将电极片、隔膜和锂片组装成扣式电池并进行恒流充放电容量和循环性能测试；

试验结果：钛钴尖晶石纳米八面体在100 毫安/克的电流条件下，首次及第二次放电容量分别为1320、750毫安·时/克，其后容量趋于稳定；当依次升高电流至200、500、1000、2000、5000 毫安/克，其容量分别为600、550、500、420、220毫安·时/克；当电流恢复至100 毫安/克条件下，其容量仍能够恢复至750毫安·时/克，且循环100圈不衰减。