Способ получения титаната лития со структурой шпинели

Изобретение может быть использовано при получении электродных материалов для литий-ионных химических источников тока. Для получения титаната лития состава Li4Ti5O12 со структурой шпинели готовят раствор соли титана. В качестве соли титана используют хлорид и/или сульфат. В раствор соли титана вводят гидроксид аммония с получением в твердой фазе гидратированного титаната аммония. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией. Гидратированный титанат аммония обрабатывают раствором гидроксида лития при мольном отношении Li:Ti=(1,0-1,04):1,0 и температуре 75-95°С в течение не более 1 часа с получением литийтитансодержащего соединения. Выделение этого соединения проводят фильтрацией, а затем прокаливают его при температуре 650-800°С в течение 0,5-2,0 часов. Полученный титанат лития промывают деионизированной водой. Изобретение позволяет уменьшить расход гидроксида лития, снизить длительность и энергоемкость процесса получения высокочистого титаната лития, обеспечить высокие характеристики электродов литиевых аккумуляторов, стабильных при многократном числе циклов «заряд-разряд». 2 з.п. ф-лы, 5 пр.

 

Изобретение относится к технологии соединений на основе переходных металлов и может быть использовано при получении электродных материалов для литий-ионных химических источников тока.

Одним из наиболее перспективных электродных материалов является титанат лития состава Li4Ti5O12 со структурой шпинели. Для обеспечения высоких и стабильных характеристик литий-ионных аккумуляторов по емкости и количеству рабочих циклов в режиме "заряд-разряд" необходимы монофазные, наноразмерные порошки титаната лития стехиометрического состава, заданной структуры и узких гранулометрических классов. Однако известные способы синтеза таких порошков не обеспечивают всего комплекса необходимых характеристик - монофазности, стехиометричности состава, требуемой структуры порошков, их нанодисперсности и отсутствия нежелательных примесей. Кроме того, эти способы длительны, энерго- и реагентно-затратны, что определяет необходимость разработки более эффективных технических решений.

Известен способ получения титаната лития со структурой шпинели (см. Сибиряков Р.В., Кудрявцев Е.Н., Агафонов Д.В., Нараев В.Н., Бобыль А.В. Синтез анодного материала Li4Ti5O12 в среде этиленгликоля // Фундаментальные исследования. 2012. № 9(3). С. 707-713), согласно которому осуществляют жидкофазной синтез титаната лития состава Li4Ti5O12 путем обработки тетрахлорида титана, предварительно растворенного в этиленгликоле, насыщенным (3 моль/л) раствором гидроксида лития. Синтез ведут при температуре кипения смеси в течение 24 или 120 часов с последующей обработкой реакционной смеси соответственно соляной кислотой до слабощелочной реакции и полиакриламидом для коагуляции осадка или в течение 8 часов разбавленным раствором аммиака. Образовавшийся осадок отделяют фильтрацией, промывают до отрицательной реакции на хлорид-ион и сушат сначала при температуре 80°С в течение 4 часов, а затем при 120°С в течение 3 часов. После сушки осадок прокаливают на воздухе при температуре 500°С в течение 3 часов с получением продукта в виде титаната лития со структурой шпинели.

Недостатком данного способа является наличие в полученном титанате лития примесей, содержащих карбонат лития Li2СО3, метатитанат лития Li2TiO3и хлорид-ион, что нарушает монофазность и стехиометрию целевого продукта. Все это приводит к снижению функциональных характеристик химического источника тока с анодом, изготовленным из полученного продукта: при многократном числе циклов "заряд-разряд" емкость источника тока снижается и не превышает 95 мА·ч/г.

Известен также принятый в качестве прототипа способ получения титаната лития со структурой шпинели (см. заявку 102969491, Китай, МПК Н01М 4/485 (2010.01), 2013), согласно которому проводят растворение соли титанилсульфата в деионизированной воде при температуре 25-70°С в течение 3-28 часов с получением 10-25% водного раствора титанилсульфата и его фильтрацию с отделением нерастворенных примесей. В полученный раствор добавляют раствор гидроксида лития в мольном соотношении Li:Ti=l,16:l,0, вводят в количестве 0,3-0,8% стабилизирующий агент, выбранный из группы, содержащей полиоксиальдегид, органический амин, многоатомный спирт, альдегид, органическую кислоту. Взаимодействие компонентов ведут в течение 2-5 часов при температуре 50-90°С и значении рН 2-6 с образованием золя, который выделяют путем высушивания в вакуумной печи при температуре 60-100°С в течение одной ночи с получением сухого порошка литийтитансодержащего соединения. Высушенный порошок измельчают и прокаливают при температуре 700-900°С в течение 10-20 часов с получением титаната лития состава Li4Ti5O12, имеющего структуру шпинели.

Недостатком известного способа является отсутствие промывки титаната лития, что приводит к наличию в целевом продукте посторонних соединений и примесей, содержащих анионы, присутствовавшие в исходных растворах. Это ухудшает электрохимические характеристики получаемых электродов литиевых аккумуляторов и приводит к снижению емкости аккумуляторов при многократном числе циклов "заряд-разряд". Данный способ характеризуется повышенным расходом гидроксида лития, является энергоемким (700-900°С в течение 10-20 часов), длительным (до 2,5 суток) и требует использования дорогостоящих органических реагентов.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности способа за счет уменьшения расхода гидроксида лития, снижения длительности и энергоемкости процесса с получением высокочистого наноразмерного порошка титаната лития со структурой шпинели. Технический результат также заключается в обеспечении высоких электрохимических характеристик получаемых электродов литиевых аккумуляторов, стабильных при многократном числе циклов "заряд-разряд".

Технический результат достигается тем, что в способе получения титаната лития со структурой шпинели, включающем приготовление раствора соли титана, фильтрацию с разделением жидкой и твердой фаз, обработку раствором гидроксида лития при заданном мольном отношении лития к титану и повышенной температуре с образованием литийтитансодержащего соединения, выделение этого соединения и его прокаливание, согласно изобретению перед фильтрацией в раствор соли титана вводят гидроксид аммония с получением в твердой фазе гидратированного титаната аммония, который и обрабатывают раствором гидроксида лития при мольном отношении Li:Ti=(l,0-l,04):l,0 и температуре 75-95°С в течение не более 1 часа, выделение литийтитансодержащего соединения производят фильтрацией, его прокаливание ведут при температуре 650-800°С в течение 0,5-2,0 часов, после чего осуществляют промывку титаната лития деионизированной водой.

Достижению технического результата способствует то, что в качестве соли титана используют его хлорид и/или сульфат.

Достижению технического результата способствует также то, что промывку титаната лития деионизированной водой ведут при отношении Т:Ж=1:(5-10) в течение 0,25-0,5 часа.

Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.

Введение перед фильтрацией в раствор соли титана гидроксида аммония позволяет получить в твердой фазе гидратированный титанат аммония и отделить основную часть примесных компонентов, содержащихся в исходном растворе. Это позволяет получить высокочистый прекурсор, обеспечивающий эффективное замещение катионов аммония на ионы лития.

Обработка гидратированного титаната аммония раствором гидроксида лития при мольном отношении Li:Ti=(l,0-l,04):l,0 обеспечивает образование литийтитансодержащего соединения с мольным отношением лития к титану, соответствующим стехиометрическому, при пониженном по сравнению с прототипом расходе лития. Обработка раствором гидроксида лития при мольном отношении Li:Ti менее 1,0 ведет к нарушению стехиометрии и гидролизу титаната аммония, а обработка при мольном отношении Li:Ti более 1,04 также ведет к нарушению стехиометрии и повышенному расходу гидроксида лития. В обоих случаях при выходе за указанные предельные значения соотношения получаемый целевой продукт в виде порошка титаната лития содержит примесные фазы.

Обработка гидратированного титаната аммония раствором гидроксида лития при 75-95°С в течение не более 1 часа обеспечивает эффективный синтез литийтитансодержащего соединения с отношением содержания лития и титана, соответствующим требуемой стехиометрии.

Выделение литийтитансодержащего соединения фильтрацией обеспечивает снижение длительности и энергоемкости способа, позволяет повысить чистоту продукта вследствие отделения литийтитансодержащего соединения от раствора с остаточным содержанием лития для последующей регенерации раствора и использования лития.

Прокаливание литийтитансодержащего соединения при температуре 650-800°С в течение 0,5-2,0 часов снижает энергоемкость и длительность способа, обеспечивает получение наноразмерного кристаллического порошка титаната лития со структурой шпинели. Прокаливание литийтитансодержащего соединения при температуре ниже 650°С и времени менее 0,5 часа приводит к недостаточной сформированности кристаллической структуры, а при температуре ниже 650°С и времени более 2 часов ведет к неоправданному увеличению продолжительности времени синтеза. Прокаливание литийтитансодержащего соединения при температуре выше 800°С и времени более 2 часов помимо повышенного расхода энергии и увеличения продолжительности времени синтеза ведет к чрезмерному укрупнению частиц порошкового материала, что снижает проводимость получаемого порошка титаната лития. Прокаливание литийтитансодержащего соединения при температуре выше 800°С и времени менее 0,5 часа ведет к недостаточной сформированности кристаллической структуры продукта.

Промывка титаната лития деионизированной водой обеспечивает отмывку целевого продукта от остаточных примесей, содержавшихся в исходном растворе соли титана, что позволяет улучшить электрохимические характеристики синтезируемого материала.

Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении эффективности способа за счет уменьшения расхода гидроксида лития, снижения длительности и энергоемкости процесса с получением высокочистого наноразмерного порошка титаната лития со структурой шпинели, а также в обеспечении высоких электрохимических характеристик получаемых электродов литиевых аккумуляторов, стабильных при многократном числе циклов "заряд-разряд".

В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.

Использование в качестве соли титана его хлорида и/или сульфата обеспечивает полный и быстрый гидролиз с получением гидратированного титаната аммония, расширяет диапазон применяемых исходных реагентов.

Промывка титаната лития деионизированной водой при отношении Т:Ж=1:(5-10) в течение 0,25-0,5 часа обеспечивает оптимальные условия удаления примесей из целевого продукта. При количественном содержании жидкой фазы менее 5 по отношению к твердой фазе и промывке в течение менее 0,25 часа не обеспечивается полнота отмывки от примесей, а промывка в течение более 0,5 часа при содержании жидкой фазы более 10 по отношению к твердой фазе приводит к неоправданному расходу деионизированной воды и излишним затратам времени без улучшения качества продукта.

Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с получением высокочистого наноразмерного порошка титаната лития со структурой шпинели, обеспечивающего высокие электрохимические характеристики электродов литиевых аккумуляторов, стабильных при многократном числе циклов "заряд-разряд".

Сущность и преимущества заявленного способа могут быть проиллюстрированы следующими Примерами.

Пример 1. Берут 100 г хлорида титана (TiCl4) и растворяют в 1000 мл 3 моль/л раствора соляной кислоты с получением 1000 мл раствора хлорида титана с концентрацией 0,53 моль/л в пересчете на ТiO2. В раствор хлорида титана вводят 446,8 мл 24%-ного раствора гидроксида аммония с получением в твердой фазе 57,6 г гидратированного титаната аммония, содержание титана в котором составляет 73,6% в пересчете на ТiO2. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией, при этом примесные компоненты в виде хлорид-ионов остаются в растворе. Гидратированный титанат аммония обрабатывают 176,7 мл 3 моль/л раствора гидроксида лития (мольное отношение Li:Ti=l:l). Обработку раствором гидроксида лития проводят при 95°С в течение 1 часа с образованием 53,3 г литийтитансодержащего соединения, которое выделяют фильтрацией и прокаливают при температуре 650°С в течение 2 часов. После этого осуществляют промывку титаната лития деионизированной водой при отношении Т:Ж=1:5 в течение 0,25 часа. Получают 48,7 г порошка титаната лития крупностью 50-70 нм. Длительность синтеза титаната лития, включая две операции фильтрации, составила 5,1 часа. По данным химического анализа полученное соединение является высокочистым и имеет состав Li4Ti5O12, а рентгенофазовый анализ свидетельствует о том, что порошок титаната лития - монофазный и имеет структуру шпинели. Химический источник тока с анодом, изготовленным из полученного продукта, имеет емкость 156 мА·ч/г, которая остается неизменной при числе циклов "заряд-разряд", равном 30.

Пример 2. Берут 100 г сульфата титана TiOSO4·2H2O и растворяют в 300 мл 3 моль/л раствора серной кислоты с получением 300 мл раствора сульфата титана с концентрацией 1,7 моль/л в пересчете на ТiO2. В раствор сульфата титана вводят 260,5 мл 24%-ного раствора гидроксида аммония с получением в твердой фазе 54,2 г гидратированного титаната аммония, содержание титана в котором составляет 75,3% в пересчете на ТiO2. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией, при этом примесные компоненты в виде сульфат-ионов остаются в растворе. Гидратированный титанат аммония обрабатывают 176,7 мл 3 моль/л раствора гидроксида лития (мольное отношение Li:Ti=l,04:1,0). Обработку раствором гидроксида лития проводят при 75°С в течение 0,5 часа с образованием 50,1 г литийтитансодержащего соединения, которое выделяют фильтрацией и прокаливают при температуре 800°С в течение 1 часа. После этого осуществляют промывку титаната лития деионизированной водой при отношении Т:Ж=1:10 в течение 0,5 часа. Получают 46,9 г порошка титаната лития крупностью 180-220 нм. Длительность синтеза титаната лития, включая две операции фильтрации, составила 4,8 часа. По данным химического анализа полученное соединение является высокочистым и имеет состав Li4Ti5O12, а рентгенофазовый анализ свидетельствует о том, что порошок титаната лития - монофазный и имеет структуру шпинели. Химический источник тока с анодом, изготовленным из полученного продукта, имеет емкость 140 мА·ч/г, которая остается неизменной при числе циклов "заряд-разряд", равном 55.

Пример 3. Берут 100 г хлорида титана (TiCl4) и растворяют в 1000 мл 3 моль/л раствора соляной кислоты, затем берут 100 г сульфата титана TiOSO4·2H2O и растворяют в 300 мл 3 моль/л раствора серной кислоты. Растворы смешивают с получением 1300 мл раствора хлорида и сульфата титана с концентрацией 0,8 моль/л в пересчете на TiO2. В раствор хлорида и сульфата титана вводят 707,3 мл 24%-ного раствора гидроксида аммония с получением в твердой фазе 111,6 г гидратированного титаната аммония, содержание титана в котором составляет 74,5% в пересчете на ТiО2. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией, при этом примесные компоненты в виде хлорид- и сульфат-ионов остаются в растворе. Гидратированный титанат аммония обрабатывают 357,2 мл 3 моль/л раствора гидроксида лития (мольное отношение Li:Ti=l,03:l,0). Обработку раствором гидроксида лития проводят при 80°С в течение 0,8 часа с образованием 103,2 г литийтитансодержащего соединения, которое выделяют фильтрацией и прокаливают при температуре 700°С в течение 1,5 часа. После этого осуществляют промывку титаната лития деионизированной водой при отношении Т:Ж=1:8 в течение 0,4 часа. Получают 95,6 г порошка титаната лития крупностью 120-160 нм. Длительность синтеза титаната лития, включая две операции фильтрации, составила 4,5 часа. По данным химического анализа полученное соединение является высокочистым и имеет состав Li4Ti5O12, а рентгенофазовый анализ свидетельствует о том, что порошок титаната лития - монофазный и имеет структуру шпинели. Химический источник тока с анодом, изготовленным из полученного продукта, имеет емкость 144 мА·ч/г, которая остается неизменной при числе циклов "заряд-разряд", равном 40.

Пример 4. Берут 100 г хлорида титана (TiCl4) и растворяют в 1000 мл 3 моль/л раствора соляной кислоты с получением 1000 мл раствора хлорида титана с концентрацией 0,53 моль/л в пересчете на ТiО2. В раствор хлорида титана вводят 446,8 мл 24%-ного раствора гидроксида аммония с получением в твердой фазе 59,9 г гидратированного титаната аммония, содержание титана в котором составляет 73,1% в пересчете на ТiО2. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией, при этом примесные компоненты в виде хлорид-ионов остаются в растворе. Гидратированный титанат аммония обрабатывают 180 мл 3 моль/л раствора гидроксида лития (мольное отношение Li:Ti=l,02:l,0). Обработку раствором гидроксида лития проводят при 85°С в течение 0,3 часа с образованием 52,9 г литийтитансодержащего соединения, которое выделяют фильтрацией и прокаливают при температуре 800°С в течение 0,5 часа. После этого осуществляют промывку титаната лития деионизированной водой при отношении Т:Ж=1:6 в течение 0,5 часа. Получают 48,7 г порошка титаната лития крупностью 100-140 нм. Длительность синтеза титаната лития, включая две операции фильтрации, составила 4,6 часа. По данным химического анализа полученное соединение является высокочистым и имеет состав Li4Ti5O12, а рентгенофазовый анализ свидетельствует о том, что порошок титаната лития - монофазный и имеет структуру шпинели. Химический источник тока с анодом, изготовленным из полученного продукта, имеет емкость 148 мА·ч/г, которая остается неизменной при числе циклов "заряд-разряд", равном 60.

Пример 5. Берут 100 г сульфата титана TiOS04-2H20 и растворяют в 300 мл 3 моль/л раствора серной кислоты с получением 300 мл раствора сульфата титана с концентрацией 1,7 моль/л в пересчете на ТiO2. В раствор сульфата титана вводят 260,5 мл 24%-ного раствора гидроксида аммония с получением в твердой фазе 53,8 г гидратированного титаната аммония, содержание титана в котором составляет 75,8% в пересчете на ТiO2. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией, при этом примесные компоненты в виде сульфат-ионов остаются в растворе. Гидратированный титанат аммония обрабатывают 170 мл 3 моль/л раствора гидроксида лития (мольное отношение Li:Ti=l:l). Обработку раствором гидроксида лития проводят при 75°С в течение 1 часа с образованием 49,7 г литийтитансодержащего соединения, которое выделяют фильтрацией и прокаливают при температуре 650°С в течение 2 часов. После этого осуществляют промывку титаната лития деионизированной водой при отношении Т:Ж=1:5 в течение 0,25 часа. Получают 46,9 г порошка титаната лития крупностью 60-90 нм. Длительность синтеза титаната лития, включая две операции фильтрации, составила 5,2 часа. По данным химического анализа полученное соединение является высокочистым и имеет состав Li4Ti5O12, а рентгенофазовый анализ свидетельствует о том, что порошок титаната лития - монофазный и имеет структуру шпинели. Химический источник тока с анодом, изготовленным из полученного продукта, имеет емкость 151 мА·ч/г, которая остается неизменной при числе циклов "заряд-разряд", равном 35.

Из приведенных Примеров видно, что заявляемый способ обеспечивает получение высокочистого наноразмерного порошка титаната лития состава Li4Ti5O12 со структурой шпинели. По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позволяет отделить основную часть примесных компонентов на начальной стадии процесса, обеспечивает уменьшение расхода гидроксида лития и снижение длительности синтеза титаната лития до 5,2 часов и менее. Прокаливание литийтитансодержащего соединения ведут в более низком интервале температур (650-800°С) в течение времени, в 10 раз меньшего, чем в прототипе, что свидетельствует о пониженной энергоемкости способа. Химический источник тока с анодом, изготовленным из порошка титаната лития, полученного согласно изобретению, имеет емкость 140-156 мА·ч/г, которая стабильна при многократном числе циклов "заряд-разряд". Способ по изобретению относительно прост и может быть реализован в промышленных условиях.

1. Способ получения титаната лития со структурой шпинели, включающий приготовление раствора соли титана, фильтрацию с разделением жидкой и твердой фаз, обработку раствором гидроксида лития при заданном мольном отношении лития к титану и повышенной температуре с образованием литийтитансодержащего соединения, выделение этого соединения и его прокаливание, отличающийся тем, что перед фильтрацией в раствор соли титана вводят гидроксид аммония с получением в твердой фазе гидратированного титаната аммония, который обрабатывают раствором гидроксида лития при мольном отношении Li:Ti=(1,0-1,04):1,0 и температуре 75-95°С в течение не более 1 часа, выделение литийтитансодержащего соединения производят фильтрацией, его прокаливание ведут при температуре 650-800°С в течение 0,5-2,0 часов, после чего осуществляют промывку титаната лития деионизированной водой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соли титана используют его хлорид и/или сульфат.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что промывку титаната лития деионизированной водой ведут при отношении Т:Ж=1:(5-10) в течение 0,25-0,5 часа.



 

Похожие патенты:

Предложен активный материал положительного электрода для литий-ионной вторичной батареи, содержащий соединение, представленное следующей формулой состава: [Li1,5][Li0,5(1-x)Mn1-xM1,5x]O3, где x удовлетворяет соотношению 0,15≤x≤0,30, а M представлен формулой NiαCoβMnγ, в которой α, β и γ удовлетворяют соответственно соотношениям 0<α≤0,5; 0≤β≤0,33 и 0<γ≤0,5, причем полуширина пика от кристаллической плоскости (001) соединения, измеренная методом рентгеновской дифракции, составляет в диапазоне от 0,19 до 0,212 включительно, а средний диаметр первичных частиц соединения составляет в диапазоне от 0,19 мкм до 0,25 мкм включительно.

Изобретение относится к активному материалу положительного электрода литий-воздушного аккумулятора в виде нитевидных кристаллов состава KxMnO2 (x=0,1-0,15) длиной от 0,1 мкм до 2 мм и диаметром от 20 до 30 нм для обратимого восстановления кислорода на положительном электроде.
Изобретение относится к получению материала для электронной промышленности, в частности, для литий-ионных аккумуляторов. Способ получения нанопорошков композита на основе титаната лития Li4Ti5O12/C включает смешивание диоксида титана, карбоната лития и крахмала и термическую обработку полученной смеси до получения материала с 100% структурой шпинели.

Изобретение относится к композиционному наноматериалу для химических источников тока, состоящему из порошка оксидов сложного состава, смешанного с электропроводной углеродной добавкой и связующим.

Изобретение относится к двум вариантам литий-ионной перезаряжаемой батареи, в которой в одном из вариантов электролит содержит по меньшей мере 1 мас.% циклического карбоната, содержащего винильную группу, и от 3 до 70 мас.% фторированного циклического карбоната от общей массы раствора электролита.

Группа изобретений относится к биохимии. Предложен способ изготовления электрода с иммобилизованным белком путем иммобилизации цитохрома с552, его производного или варианта на золотом электроде таким образом, что гидрофобная часть цитохрома, его производного или варианта расположена напротив золотого электрода.

Заявленное изобретение относится к отрицательному электроду для литий-ионной аккумуляторной батареи и к способу его изготовления. Отрицательный электрод имеет токоотвод и слой активного материала отрицательного электрода, сформированный на поверхности токоотвода и содержащий частицы активного материала отрицательного электрода.

Заявленное изобретение относится к области электротехники, а именно, к способу получения материала для положительного электрода литий-ионного аккумулятора и к самому аккумулятору.

Заявленное изобретение относится к области электротехники, а именно к биполярному электроду биполярной аккумуляторной батареи и к способу ее изготовления. Биполярный электрод состоит из первого слоя активного материала, который представляет собой, например, слой активного материала положительного электрода, сформированный из первого активного материала на одной стороне токоотвода, и второго слоя активного материала, который представляет собой слой активного материала отрицательного электрода, сформированный из второго активного материала с меньшей прочностью на сжатие, чем у первого активного материала, на другой стороне токоотвода.

Изобретение относится к области электротехники. Предложен литиевый аккумулятор, включающий, по крайней мере, два объемных электрода, разделенных сепаратором и помещенных вместе с электролитом, содержащим безводный раствор литиевой соли в органическом полярном растворителе, в корпус аккумулятора, каждый электрод имеет минимальную толщину 0,5 мм, и хотя бы один из этих электродов содержит гомогенный спрессованный раствор электропроводного компонента и активного материала, способного поглощать и выделять литий в присутствии электролита, при этом пористость спрессованных электродов составляет от 25% до 90%, активный материал имеет структуру полых сфер с максимальной толщиной стенки 10 микрометров или структуру агрегатов или агломератов с максимальным размером 30 микрометров, при этом сепаратор содержит высокопористый электроизоляционный керамический материал с открытыми порами и пористостью от 30% до 95%.
Изобретение относится к получению материала для электронной промышленности, в частности, для литий-ионных аккумуляторов. Способ получения нанопорошков композита на основе титаната лития Li4Ti5O12/C включает смешивание диоксида титана, карбоната лития и крахмала и термическую обработку полученной смеси до получения материала с 100% структурой шпинели.

Изобретение относится к разработке новых магнитных материалов с магнитным состоянием спинового стекла и может найти применение в химической промышленности и электронной технике, в частности, для разработки моделей новых типов устройств магнитной памяти.

Изобретение относится к материалам электронной техники и может быть использовано в производстве термостабильных керамических резонаторов, подложек, фильтров и изделий СВЧ-техники.

Изобретение относится к технологии производства антифрикционных добавок и смазочных композиций для использования в узлах трения качения и скольжения в автомобильной, машиностроительной, текстильной, химической и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к способам получения порошков фаз слоистых титанатов ряда s- и p-элементов (ВСПС), которые являются основой пьезоматериалов, широко применяющихся в современной аэрокосмической промышленности.

Изобретение относится к области производства теплоизоляционных материалов и может быть использовано для повышения энергоэффективности термического оборудования, для выполнения теплоизолирующего слоя промышленных установок, работающих при высоких температурах, а также для обеспечения пожаробезопасности установок, зданий и сооружений.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения керамических изделий, и может найти применение в производстве высокопрочной керамики, используемой в качестве конструкционного, огнеупорного, фрикционного или электроизоляционного материала.

Изобретение относится к тонкодисперсным титанатам свинца-циркония (PZT), гидратам титаната циркония (ZTH) и титанатам циркония как предшественникам титанатов свинца-циркония, к способу их получения путем реакции частиц диоксида титана с соединением циркония или соединением свинца и циркония.
Изобретение относится к материалам с низким значением температурного коэффициента линейного расширения, предназначенным для эксплуатации в условиях значительных термических нагружений, например, в виде огнеупорных изделий, деталей двигателей внутреннего сгорания, носителей катализаторов в устройствах дожигания выхлопных газов автомобилей, фильтров дизельных моторов и др., или в качестве прецизионных изделий, характеризующихся объемопостоянством в широком интервале температур.

Изобретение относится к области производства сегнетопьезокерамических материалов, предназначенных для создания высокочастотных приемо-передающих устройств медицинской ультразвуковой техники.

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Способ получения сульфидов титана включает взаимодействие титана с серой.

Изобретение может быть использовано при получении электродных материалов для литий-ионных химических источников тока. Для получения титаната лития состава Li4Ti5O12 со структурой шпинели готовят раствор соли титана. В качестве соли титана используют хлорид иили сульфат. В раствор соли титана вводят гидроксид аммония с получением в твердой фазе гидратированного титаната аммония. Твердую и жидкую фазы разделяют фильтрацией. Гидратированный титанат аммония обрабатывают раствором гидроксида лития при мольном отношении Li:Ti:1,0 и температуре 75-95°С в течение не более 1 часа с получением литийтитансодержащего соединения. Выделение этого соединения проводят фильтрацией, а затем прокаливают его при температуре 650-800°С в течение 0,5-2,0 часов. Полученный титанат лития промывают деионизированной водой. Изобретение позволяет уменьшить расход гидроксида лития, снизить длительность и энергоемкость процесса получения высокочистого титаната лития, обеспечить высокие характеристики электродов литиевых аккумуляторов, стабильных при многократном числе циклов «заряд-разряд». 2 з.п. ф-лы, 5 пр.

Наверх