技术特征:
1.一种调控硅酸盐材料微观形貌的方法,其特征在于,包括以下步骤:含有过渡金属源、锂源和硅源的醇水溶液,经水热反应,得到所述硅酸盐材料;通过调节所述含有过渡金属源、锂源和硅源的醇水溶液中的锂源与硅源的摩尔比、醇与水的体积比调控所述硅酸盐材料的微观形貌。2.根据权利要求1所述的调控硅酸盐材料形貌的方法,其特征在于,所述硅酸盐材料的形貌包括颗粒状、片层状、球状;优选地,颗粒状硅酸盐材料在微观下为直径50~80nm的纳米颗粒;片层状硅酸盐材料在微观下为直径200~500nm厚度50~80nm的纳米片层;球状硅酸盐材料在微观下为直径750~950nm的纳米球;优选地,颗粒状硅酸盐材料的比表面积为70~80m2/g;片层状硅酸盐材料的比表面积为80~95m2/g;球状硅酸盐正极材料的比表面积为65~75m2/g;优选地,所述硅酸盐材料为表面多孔结构;所述孔的孔径为10~30nm。3.根据权利要求1所述的调控硅酸盐材料微观形貌的方法,其特征在于,所述含有过渡金属源、锂源和硅源的水醇溶液中的锂源与硅源的摩尔比为2~6:1、醇与水的体积比为1:1.0~5.0,得到的所述硅酸盐材料的微观形貌为颗粒状;优选地,所述含有过渡金属源、锂源和硅源的醇水溶液经过搅拌得到;所述搅拌的速率为900~1200r/min。4.根据权利要求1所述的调控硅酸盐材料形貌的方法,其特征在于,所述含有过渡金属源、锂源和硅源的水醇溶液中的锂源与硅源的摩尔比为6~10:1、醇与水的体积比为1:1.0~5.0,得到的所述硅酸盐材料的微观形貌为片层状;优选地,所述含有过渡金属源、锂源和硅源的醇水溶液经过搅拌得到;所述搅拌的速率为1200~1500r/min。5.根据权利要求1所述的调控硅酸盐材料微观形貌的方法,其特征在于,所述含有过渡金属源、锂源和硅源的水醇溶液中的锂源与硅源的摩尔比为2~6:1、醇与水的体积比为1.0~5.0:1,得到的所述硅酸盐材料的微观形貌为球状;优选地,所述含有过渡金属源、锂源和硅源的醇水溶液经过搅拌得到;所述搅拌的速率为1500~1800r/min。6.根据权利要求1所述的调控硅酸盐材料微观形貌的方法,其特征在于,所述硅酸盐材料为li2co
x
t
1-x
sio4;其中,t选自fe、ni、v、mo、y、zn、mn、ru、cu中的任意一种或两种以上的组合,0<x≤1。7.根据权利要求1所述的调控硅酸盐材料微观形貌的方法,其特征在于,所述过渡金属源包括含过渡金属的硝酸盐、乙酸盐、碳酸盐、硫酸盐和卤化盐中的任意一种或两种以上的组合;优选地,所述过渡金属选自fe、ni、v、mo、y、zn、mn、ru、cu、co中的任意一种或两种以上的组合;优选地,所述锂盐为可溶性锂盐;优选地,所述可溶性锂盐选自氧化锂、氢氧化锂和碳酸锂中的任意一种或两种以上的组合;优选地,所述硅源为纳米二氧化硅、正硅酸甲酯和有机硅中的任意一种或两种以上的
组合;优选地,所述醇水溶液中的醇选自乙二醇、乙醇和丙三醇中的任意一种或两种以上的组合。8.根据权利要求1所述的调控硅酸盐材料微观形貌的方法,其特征在于,所述水热反应的温度为120~180℃之间的任意温度;所述水热反应的时间为24~96h之间的任意时间。9.一种锂离子电池正极材料,其特征在于,含有根据权利要求1至8任一项所述的调控硅酸盐材料微观形貌的方法制备得到的硅酸盐材料中的至少一种。10.一种锂离子电池,其特征在于,含有权利要求9所述的锂离子电池正极材料。
技术总结
本申请公开了调控硅酸盐材料微观形貌的方法,包括以下步骤:含有过渡金属源、锂源和硅源的醇水溶液,经水热反应,得到所述硅酸盐材料;通过调节所述含有过渡金属源、锂源和硅源的醇水溶液中的锂源与硅源的摩尔比、醇与水的体积比调控所述硅酸盐材料的微观形貌。体积比调控所述硅酸盐材料的微观形貌。
技术研发人员:杜文强 黎军 陈珍莲 张志峰 王德宇
受保护的技术使用者:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日:2020.03.09
技术公布日:2021/9/9