[发明专利]磷酸盐包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂的制备及应用

摘要

本发明公开了磷酸铝包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂的制备及应用，所述磷酸铝包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂的制备方法为：先制备尖晶石型稀土掺杂钛酸锂，然后制备尖晶石型碳包覆稀土掺杂钛酸锂，再制备得到尖晶石型碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂；然后将制得的尖晶石型碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂表面均匀包覆一层磷酸铝，制备得到磷酸铝包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂。本发明的制备方法制备过程简单，设备要求低，反应过程无污染，产物均一性好，制备得到的磷酸铝包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂具有高克容量、循环倍率性能和安全性能，有良好工业应用前景。

主权项

磷酸盐包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将二氧化钛、碳酸锂和稀土盐混匀，置于真空或保护气体氛围中煅烧，自然冷却，得到尖晶石结构稀土掺杂钛酸锂；所述稀土盐中的稀土元素和二氧化钛中的钛元素的摩尔比为1～10:100；2)将碳源和稀土掺杂钛酸锂混匀，在真空或保护气体氛围中煅烧，自然冷却，得到碳包覆稀土掺杂钛酸锂；3)将氮源和碳包覆稀土掺杂钛酸锂混匀，在真空或保护气体氛围中煅烧，使得稀土掺杂钛酸锂表面部分的氮元素和钛元素形成钛氮化学键TiN，自然冷却，得到碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂；氮化稀土掺杂钛酸锂表示为Li₄Ti_5‑xM_xO₁₂/TiN，M为掺杂稀土元素，0≤x≤1；4)将碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂颗粒在悬浊液溶剂中均匀分散成悬浊液，在悬浊液中加入铝盐和磷酸盐，生成的磷酸铝均匀包覆在碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂颗粒表面，过滤溶液，将磷酸铝包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂颗粒置于真空或保护气体氛围中煅烧，自然冷却，得到磷酸铝包覆的碳包覆氮化稀土掺杂钛酸锂，其中磷酸盐和碳包覆稀土掺杂氮化钛酸锂质量百分比为0.1～20:100。