一种具有放电电化学振荡现象的Li4Ti5-xZrxO12材料的制备方法

技术领域

本发明涉及电化学振荡材料领域，特别涉及一种具有放电电化学振荡现象的Li

背景技术

继Li

本发明提出一种引入锆元素的进行制备锂钛材料的制备方法，该材料在放电后期出现规律的电压波动。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种在放电后期出现了规则的电压波动材料的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

包括以下步骤：

S1、取过氧化氢溶液加入去离子水中，制得溶液1，将钛酸四丁酯加入溶液1中，搅拌，制得溶液A。本发明中加入过氧化氢溶液目的是抑制钛酸四丁酯水解为二氧化钛。

S2、取硝酸氧锆水合物加入10ml的去离子水中，搅拌，得到溶液B。

S3、将一水合氢氧化锂加入去离子水中，搅拌，制得溶液C；所述一水合氢氧化锂和钛酸四丁酯与硝酸氧锆水合物的总摩尔数按照Li:(Ti+Zr)摩尔比计为4-4.05:5。

S4、分别将溶液B、溶液C使用恒压漏斗滴加到溶液A中，滴加结束，搅拌，制得溶液D。

S5、将溶液D加入喷雾干燥装置中，使用静电收集装置收集样品，收集时间为1-3h，得到粉末状样品。

S6、温度控制在150-400℃将粉末状样品放在石英坩埚中，将石英坩埚放入马弗炉中，以4-6℃/min的升温速率升到800-900℃恒温7.5-8.5h，接着随炉冷却至室温，制得成品。本发明中粉末状样品转移温度为150-400℃，温度过低样品会出现胶化现象，导致成品质量下降。

进一步的，步骤S1中，所述搅拌速率为380-420r/min，搅拌时间为18-22min。

进一步的，步骤S1中，所述过氧化氢溶液浓度为28-32％，所述过氧化氢溶液和去离子水的体积比为1:3.8-4.2。

进一步的，所述硝酸氧锆水合物和钛酸四丁酯中的锆和钛摩尔比为0.25-1.5:4.75-3.5。

进一步的，步骤S2和S3中，所述搅拌速率为180-220r/min，搅拌时间为8-12min。

进一步的，步骤S4中，所述搅拌终点为溶液变为澄清。

进一步的，步骤S5中，所述喷雾干燥装置的进气量为1L/min，温度设置为400℃。

进一步的，步骤S1中，所述溶液1和钛酸四丁酯的料液比为10mL：1-3g，步骤S2中，所述硝酸氧锆水合物和去离子水的料液比为0.01-0.5g：10mL。

进一步的，步骤S3中，所述一水合氢氧化锂和去离子水的料液比为0.1-0.5g：10mL

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明以钛酸四丁酯、硝酸氧锆水合物和一水合氢氧化锂为原料制得的Li

附图说明

图1实施例1XRD图

图2实施例1电化学信号表征图

图3实施例1SEM扫描图

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。

本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1具有放电电化学振荡现象的Li

S1、取10ml 30％过氧化氢溶液加入40ml去离子水中搅拌均匀，接着将1.4932g(0.0043875mol)的钛酸四丁酯加入上述溶液，将上述混合液置于磁力搅拌器上以400r/min搅拌20min得到溶液A。

S2、取0.02601g(0.0001125mol)硝酸氧锆水合物，加入到10ml去离子水中，在磁力搅拌器上以200r/min的速度搅拌10min，使其充分溶解得到溶液B。

S3、称量0.15861g(0.00378mol)的一水合氢氧化锂加入到10ml去离子水中，在磁力搅拌器上以200r/min的速度搅拌10min，使其充分溶解得到溶液C。

S4、分别将溶液B、溶液C使用恒压漏斗滴加到溶液A中，滴加结束，搅拌至澄清，制得溶液D。

S5、将溶液D加入喷雾干燥装置中，喷雾干燥装置的进气量为1L/min，温度设置为400℃，使用静电收集装置收集样品，收集时间为1-3h，得到粉末状样品。

S6、将粉末状样品放在石英坩埚中，将石英坩埚放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率升到800-900℃恒温7.5-8.5h，接着随炉冷却至室温，制得成品。

实施例2具有放电电化学振荡现象的Li

S1、取10ml 30％过氧化氢溶液加入40ml去离子水中搅拌均匀，接着将1.45487g(0.004275mol)的钛酸四丁酯加入上述溶液，将上述混合液置于磁力搅拌器上以400r/min搅拌20min得到溶液A。

S2、取0.05203g(0.000225mol)硝酸氧锆水合物，加入到10ml去离子水中，在磁力搅拌器上以200r/min的速度搅拌10min，使其充分溶解得到溶液B。

S3、称量0.15861g(0.00378mol)的一水合氢氧化锂加入到10ml去离子水中，在磁力搅拌器上以200r/min的速度搅拌10min，使其充分溶解得到溶液C。

S4、分别将溶液B均一溶液C使用恒压漏斗滴加到溶液A中，滴加结束，搅拌至澄清，制得溶液D。

S5、将溶液D加入喷雾干燥装置中，喷雾干燥装置的进气量为1L/min，温度设置为400℃，使用静电收集装置收集样品，收集时间为1-3h，得到粉末状样品。

S6、将粉末状样品放在石英坩埚中，将石英坩埚放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率升到800-900℃恒温7.5-8.5h，接着随炉冷却至室温，制得成品。

实施例3具有放电电化学振荡现象的Li

S1、取10ml 30％过氧化氢溶液加入40ml去离子水中搅拌均匀，接着将1.30172g(0.00378mol)的钛酸四丁酯加入上述溶液，将上述混合液置于磁力搅拌器上以400r/min搅拌20min得到溶液A。

S2、取0.15608g(0.000675mol)硝酸氧锆水合物，加入到10ml去离子水中，在磁力搅拌器上以200r/min的速度搅拌10min，使其充分溶解得到溶液B。

S3、称量0.15861g(0.00378mol)的一水合氢氧化锂加入到10ml去离子水中，在磁力搅拌器上以200r/min的速度搅拌10min，使其充分溶解得到溶液C。

S4、分别将溶液B、溶液C使用恒压漏斗滴加到溶液A中，滴加结束，搅拌至澄清，制得溶液D。

S5、将溶液D加入喷雾干燥装置中，喷雾干燥装置的进气量为1L/min，温度设置为400℃，使用静电收集装置收集样品，收集时间为1-3h，得到粉末状样品。

S6、将粉末状样品放在石英坩埚中，将石英坩埚放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率升到800-900℃恒温7.5-8.5h，接着随炉冷却至室温，制得成品。

以实施例1制得的Li

参见图1，通过喷雾干燥法合成出的Li

参见图2，充放电结果显示本发明合成的材料在放电后期出现了规则的电压波动，即电化学振荡现象。

图3为本产品SEM扫描图，本发明的制备方法制得的材料为球体颗粒，分散性好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。