[发明专利]掺杂TiO2

权利要求书

1.一种掺杂TiO₂纳米管包覆钴酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供掺杂TiO₂纳米管，所述掺杂TiO₂管为氧化镍掺杂的TiO₂纳米管，且具有介孔纳米管结构；

提供钴酸锂材料；

将所述掺杂TiO₂纳米管和钴酸锂材料混合均匀后，高温处理，制得掺杂TiO₂纳米管包覆钴酸锂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂TiO₂纳米管的制备包括以下步骤:

采用阳极氧化法在钛金属的表面生长一层TiO₂纳米管；

将氧化结束后的TiO₂纳米管一次煅烧，制得具有介孔纳米管结构的TiO₂纳米管；

通过脉冲电沉积在TiO₂纳米管上电镀镍单质后，二次煅烧，制得掺杂TiO₂纳米管。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化法包括以下步骤：

将Ti基体进行打磨抛光、腐蚀和清洗处理后，获得钛片；

将所述钛片作为阳极，与所述钛片相同尺寸的铜片或铂片作为阴极，控制氧化电压为50-60V氧化4-7h。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述一次煅烧的工艺具体为：以2-3℃/min的升温速率升温至500-550℃，并保温2-3h。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述脉冲电沉积的工艺具体为：以TiO₂纳米管为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，以100mL水中混有280-320g/L的NiSO₄·6H₂O、40-50g/L的NiCl₂·6H₂O和35-40g/L的H₃BO₃为电镀液，恒电流脉冲电沉积40-60min将镍掺杂修饰在TiO₂纳米管上；

所述二次煅烧的温度为450-550℃，煅烧时间1-3h，将镍氧化成氧化镍。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴酸锂材料采用高温固相法制备得到；

优选地，所述高温固相法的工艺具体为：将钴源和锂源混合均匀后，高温煅烧，破碎过筛；

优选地，所述钴源和锂源按照锂钴摩尔比为1.05-1.07进行混合；所述钴源选自四氧化三钴或氢氧化钴，所述锂源选自碳酸锂或氢氧化锂；

优选地，所述高温煅烧为900-1000℃下煅烧6-10h。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂TiO₂纳米管和钴酸锂材料的质量比为0.5：99.5-2：98。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温处理的温度为400-500℃。

9.一种掺杂TiO₂纳米管包覆钴酸锂，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得；优选地，所述掺杂TiO₂纳米管包覆钴酸锂中，核层钴酸锂的粒径在10-20μm之间，包覆壳层掺杂TiO₂纳米管的厚度在20-40nm之间。

10.一种锂离子电池，其包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极为钴酸锂正极，其特征在于，所述钴酸锂正极的活性物质包括如权利要求9所述的掺杂TiO₂纳米管包覆钴酸锂。