[发明专利]一种碳包覆钛酸锂氚增殖剂及其制备方法与制备装置系统

权利要求书

1.一种C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)使Li₂TiO₃颗粒在保护气氛中处于流化状态；

(2)在步骤(1)持续进行的基础上，混合Li₂TiO₃颗粒与碳源气体；

(3)气固分离后得到C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述Li₂TiO₃颗粒的形状为球形或类球形；

优选地，所述Li₂TiO₃颗粒的等效直径为0.1-1.2mm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述保护气氛中的气体包括氮气、氩气、氦气或氖气中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合的方式为将所述碳源气体通入所述Li₂TiO₃颗粒所处的保护气氛中；

优选地，步骤(2)所述混合的温度为500-900℃；

优选地，步骤(2)所述混合的时间≥1min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳源气体包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔或丙烯中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳源气体的通入气速为50-200mL/min。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述气固分离的方法包括重力沉降、离心沉降或过滤中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)使等效直径为0.1-1.2mm的球形或类球形Li₂TiO₃颗粒在保护气氛中处于流化状态；所述保护气氛中的气体包括氮气、氩气、氦气或氖气中的任意一种或至少两种的组合；

(2)在步骤(1)持续进行的基础上，将碳源气体通入Li₂TiO₃颗粒所处的保护气氛中，混合的温度为500-900℃，混合的时间≥1min；所述碳源气体包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔或丙烯中的任意一种或至少两种的组合；所述碳源气体的通入气速为50-200mL/min；

(3)重力沉降、离心沉降或过滤后得到C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂。

9.一种如权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到的C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂，其特征在于，所述C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂的C层厚度≥1nm。

10.一种用于制备C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括料仓、流化床包覆装置、尾气处理装置与产品收集装置；

所述料仓用于为所述流化床包覆装置提供Li₂TiO₃颗粒；

所述流化床包覆装置用于在保护气氛中混合Li₂TiO₃颗粒与碳源气体，反应后得到C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂；

所述尾气处理装置用于去除所述流化床包覆装置中产生的尾气；

所述产品收集装置用于收集所述流化床包覆装置中产生的C包覆Li₂TiO₃氚增殖剂。