一种钒掺杂的硅酸钛锂材料及其制备方法和应用

1.本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种钒掺杂的硅酸钛锂材料及其制备方法和应用


背景技术：

2.在过去的几十年里，锂离子电池一直都是电池市场的主要竞争者，在生活的各个方面，具有广泛的应用功能。在便携式电子设备和电动汽车应用中，锂离子电池成功地实现了便携式电子设备的商业化，石墨通常作为锂离子电池阳极，以促进电极中的锂离子进行反应。然而，市场上的石墨的工作电压小于0.1v，接近li/li
+
氧化还原的工作电压，可能导致电极表面形成枝晶状锂，存在严重的安全隐患，这些锂接枝结构的形成和生长会造成内部短路，从而危及电池的安全性甚至爆炸。因此，开发一种不接近锂电池氧化还原电压并且具有安全性的电池是人们关注的焦点。最近，报道了一种新的负极材料li2tisio5(ltso)，它可以填补石墨的缺点，操作电位为0.28v，可以避免镀锂而不明显降低能量密度。该材料充放电循环130圈后性能良好，表明li2tisio5可以作为低电位锂离子电池阳极的新材料。
3.然而ltso材料的速率性能很差—纯li2tisio5仅显示出138mah/g，电流密度为0.02a/g时低于其理论容量的一半(315mah/g)，并且离子导电性和电子导电性较差，这些缺点容易限制ltso作为负极材料在锂离子电池中的进一步应用。


技术实现要素：

4.为了解决li2tisio5低的本征电子电导率和低的锂离子迁移动力问题，而提供一种钒掺杂的硅酸钛锂材料及其制备方法和应用。本发明通过一种钒元素的掺杂，通过共沉淀法和喷雾干燥法的结合形成的掺杂材料，材料表现出结构稳定性，优化硅酸钛锂的结构膨胀性，并且具有优异的电化学性能和极佳的循环稳定性。
5.为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
6.本发明第一方面提供一种钒掺杂的硅酸钛锂材料，化学式为li
2vx
ti
1-x
sio5，其中x的取值范围为0～0.075。
7.本发明第二方面提供一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：将硅源、钛源和锂源按摩尔比称量，通过进样泵混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的钒源，得到中间体，将中间体进行喷雾干燥，得到中间体粉末；将中间体粉末在惰性气体氛围中进行烧结，制得一种钒掺杂的硅酸钛锂材料。
8.进一步地，所述锂源为醋酸锂、氢氧化锂、碳酸锂中至少一种；和/或所述钛源为钛酸四丁酯、二氧化钛、四氯化钛中至少一种；和/或所述硅源为硅酸钠、二氧化硅、正硅酸四乙酯中至少一种。
9.进一步地，所述钒源为五氧化二钒。
10.进一步地，所述共沉淀通过流量为50～100μl/h的进样泵进行5～7h混合加热。
11.进一步地，所述喷雾干燥采用喷雾干燥仪将所述混合溶液喷干，所述喷雾干燥仪
的出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm。
12.进一步地，所述烧结的温度为700～900℃，反应时间为4～7h。
13.进一步地，所述锂源、所述钒源、所述钛源、所述硅源的用量按照li:v:ti:si的摩尔比为2:x:(1-x):1计量，其中x＝0～0.075。
14.本发明最后一方面提供上述一种钒掺杂的硅酸钛锂材料在锂离子电池中的应用。
15.进一步地，所述钒掺杂的硅酸钛锂材料作为锂离子电池的负极材料。
16.有益技术效果：
17.(1)本发明采用共沉淀法和喷雾干燥结合的方法能够提高本发明掺杂材料作为锂离子电池电极材料的材料导电性。若是直接采取分开搅拌，无法使原料在液相的环境下充分混合，采用共沉淀法，可以使其原料细化和均匀混合。对共沉淀法后的沉淀加入掺杂钒源后使用喷雾干燥，会获得分布均匀的颗粒或粉末，使烧结后的掺杂材料电化学性能更加稳定。
18.(2)本发明通过共沉淀法与喷雾干燥相结合的方法合成硅酸钛锂前驱体，然后加入掺杂钒源后进行高温烧结合成了一种钒掺杂的硅酸钛锂材料，为钒掺杂硅酸钛锂材料(li
2vx
ti
1-x
sio5掺杂材料)。本发明方法制得的一种钒掺杂硅酸钛锂材料可提高硅酸钛锂的结构稳定性，提高硅酸钛锂材料导电性，作为锂离子电池负极材料展现出优异的阻抗性、伏安特性以及循环稳定性和倍率性。
附图说明
19.图1是实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料的x光衍射分析谱图。
20.图2是实施例3制得的li
2v0.05
ti
0.95
sio5的fullprof精修谱图。
21.图3是实施例3制得的li
2v0.05
ti
0.95
sio5的sem图。
22.图4是实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料在不同的充放电电流密度下的循环性能图。
23.图5是应用例2中在0.5a/g的电流密度下循环130圈的性能图。
24.图6是应用例2中在0.5a/g的电流密度充放电第一圈平台性能图。
25.图7是应用例2中在0.5a/g的电流密度充放电第十圈平台性能图。
26.图8是应用例2中利用电化学工作站对掺杂材料进行电化学阻抗测试。
27.图9是应用例2中利用电化学工作站对掺杂材料进行电化学阻抗测试的拟合结果。
具体实施方式
28.下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、
方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
30.实施例1
31.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
32.将2.08g的正硅酸四乙酯、3.8g的钛酸四丁酯、0.48g的一水合氢氧化锂，通过50μl/h进样泵仪器进行5h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；
33.将得到的中间体粉末，置于870℃、ar氛围的马弗炉中烧结6h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li2tisio5(记为ltso)掺杂材料。
34.采用x光粉末衍射仪对本实施例制得的li2tisio5(记为ltso)材料进行x光衍射分析，谱图如图1所示，由图1可知，谱图中有清晰可见的衍射峰。
35.实施例2
36.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
37.将2.08g的正硅酸四乙酯、3.8g的钛酸四丁酯、0.48g的一水合氢氧化锂，通过50μl/h进样泵仪器进行5h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的五氧化二钒0.09094g，得到中间体，将中间体使用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；
38.将得到的中间体粉末，置于870℃、ar氛围的马弗炉中烧结6h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li
2v0.025
ti
0.975
sio5(记为ltso-2.5％v)掺杂材料。
39.采用x光粉末衍射仪对本实施例制得的li
2v0.025
ti
0.975
sio5(记为ltso-2.5％v)掺杂材料进行x光衍射分析，谱图如图1所示，由图1可知，谱图中有清晰可见的衍射峰。
40.实施例3
41.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
42.将2.08g的正硅酸四乙酯、3.8g的钛酸四丁酯、0.48g的一水合氢氧化锂，通过50μl/h进样泵仪器进行5h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的五氧化二钒0.18188g，得到中间体，将中间体使用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；将得到的中间体粉末，置于870℃、ar氛围的马弗炉中烧结6h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v)掺杂材料。
43.采用x光粉末衍射仪对本实施例制得的li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v)掺杂材料进行x光衍射分析，谱图如图1所示，由图1可知，谱图中有清晰可见的衍射峰。采用fμllprof软件对实施例制得的li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v)掺杂材料进行精修，谱图如图2所示，由图2可知，所得精修结果符合实验结果。
44.采用场发射扫描电子显微镜对本实施例的li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v)掺杂材料进行形貌观察，sem图如图3所示，由图3可知，材料掺杂在ltso-5％v颗粒材料的表面；li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v)掺杂材料整体呈现球状，粒径在10μm左右。
45.实施例4
46.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
47.将2.08g的正硅酸四乙酯、3.8g的钛酸四丁酯、0.48g的一水合氢氧化锂、，通过100μl/h进样泵仪器进行7h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的五氧化二钒0.27282g，得到中间体，将中间体使用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；
48.将得到的中间体粉末，置于870℃、ar氛围的马弗炉中烧结6h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li
2v0.075
ti
0.925
sio5(记为ltso-7.5％v)掺杂材料。
49.采用x光粉末衍射仪对本实施例制得的li
2v0.075
ti
0.925
sio5(记为ltso-7.5％v)掺杂材料进行x光衍射分析，谱图如图1所示，由图1可知，谱图中有清晰可见的衍射峰。
50.实施例5
51.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
52.将0.3g的二氧化硅、0.38g的二氧化钛、1.98g的醋酸锂，通过60μl/h进样泵仪器进行5.5h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的五氧化二钒0.18188g，得到中间体，将中间体使用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；
53.将得到的中间体粉末，置于700℃、ar氛围的马弗炉中烧结4h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v-700)掺杂材料。
54.实施例6
55.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
56.将0.3g的二氧化硅、0.38g的二氧化钛、1.98g的醋酸锂，通过70μl/h进样泵仪器进行6h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的五氧化二钒0.18188g，得到中间体，将中间体使用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；
57.将得到的中间体粉末，置于800℃、ar氛围的马弗炉中烧结5h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v-800)掺杂材料。
58.实施例7
59.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
60.将0.3g的二氧化硅、0.38g的二氧化钛、0.48g的一水合氢氧化锂，通过80μl/h进样泵仪器进行6.5h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的五氧化二钒0.18188g，得到中间体，将中间体使用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；
61.将得到的中间体粉末，置于850℃、ar氛围的马弗炉中烧结6h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v-850)掺杂材料。
62.实施例8
63.一种钒掺杂硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：
64.将0.3g的二氧化硅、0.38g的二氧化钛、0.48g的一水合氢氧化锂，通过100μl/h进样泵仪器进行7h混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的五氧化二钒0.18188g，得到中间体，将中间体使用喷雾干燥仪进行喷干，喷雾干燥仪的参数设置：出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm，喷干后得到中间体粉末；
65.将得到的中间体粉末，置于900℃、ar氛围的马弗炉中烧结7h，升温速率设置为5℃/min，冷却后得到钒掺杂硅酸钛锂材料，简写为li
2v0.05
ti
0.95
sio5(记为ltso-5％v-900)掺杂材料。
66.应用例1
67.将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料作为电极材料应用于锂离子电池中，具体包括如下步骤：
68.(1)制备负极：将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5/(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料称取70mg，与20mg导电剂superp、10mg粘接剂聚偏氟乙烯(pvdf)混合研磨20min，获得混合均匀的负极材料，加入0.5ml n-甲基吡咯烷酮，继续研磨均匀，获得分散均匀的负极材料，将负极材料用刮刀均匀地涂在铜箔上，80℃真空干燥12h，获得负极极片；
69.(2)组装纽扣电池：以金属锂片为对电极，在充满氩气的手套箱中制作2016型纽扣电池，隔膜采用celgard2400隔膜，电解液采用浓度为1m的lipf6/ec:dec(体积比1:1)。
70.将所制得的2016型纽扣电池在蓝电测试系统上测试电池性能。测试所制得的锂离子电池的电化学储能性能，图4是li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料在不同的充放电电流密度0.1a/g、0.2a/g、0.3a/g、0.5a/g、0.1a/g下的循环性能图。
71.由图4可知，将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0.025、0.05和0.075)掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，在0.1a/g电流下比容量分别大约在105.7mah/g、210mah/g、302.5mah/g、243.86mah/g左右；充放电稳定性好，锂离子电池亦非常稳定；其中li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0.025、0.05、0.075)掺杂材料的电池容量明显得到提升。
72.由图4可知，将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，在0.2a/g电流下比容量分别大约在101.5mah/g、198mah/g、280.47mah/g、203.25mah/g左右；充放电稳定性好，锂离子电池亦非常稳定；li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0.025、0.05和0.075)掺杂材料的电池容量明显得到提升。
73.由图4可知，将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，在0.3a/g电流下比容量分别大约在98.76mah/g、163.52mah/g、230.89mah/g、180.58mah/g左右；充放电稳定性好，锂离子电池亦非常稳定；其中li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0.025、0.05和0.075)掺杂材料的电池容量明显得到提升。
74.由图4可知，将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，在0.5a/g电流下比容量分别大约在95.5mah/g、132mah/g、198.57mah/g、141.79mah/g左右；充放电稳定性好，锂离子电池亦非常稳定；其中li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0.025、0.05和0.075)掺杂材料的电池容量明显得到提升。
75.以上性能图显示了本发明以钒掺杂硅酸钛锂材料作为负极活性材料，锂片作为对电极，以1m的lif6为溶质，ec、dec为有机溶剂(体积比1:1)的电解液组成的cr2016扣式电池，其电化学性能较好，尤其li
2v0.05
ti
0.95
sio5比容量可达到302.5～198.57mah/g，电池倍率性能较好，库伦效率较高且有较长的循环寿命。
76.本发明通过一种钒元素的原位掺杂，通过共沉淀法与喷雾干燥法和煅烧的结合，获得了li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料。由于钒掺杂，使硅酸钛锂具有优异的电化学性能和显著的形态变化。
77.使含有上述钒掺杂硅酸钛锂材料的负极材料可增强电极颗粒之间的导电连接，明显提高锂离子电池的比容量，作为电极材料展现出优秀的倍率性能、循环稳定性能。
78.应用例2
79.将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料作为电极材料应用于锂离子电池中，具体包括如下步骤：
80.(1)制备负极：将实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料称取70mg，与20mg导电剂superp、10mg粘接剂聚偏氟乙烯(pvdf)混合研磨20min，获得混合均匀的负极材料，加入0.5ml n-甲基吡咯烷酮，继续研磨均匀，获得分散均匀的负极材料，将负极材料用刮刀均匀地涂在铜箔上，80℃真空干燥12h，获得负极极片；
81.(2)组装纽扣电池：以金属锂片为对电极，在充满氩气的手套箱中制作2016型纽扣电池，隔膜采用celgard2400隔膜，电解液采用浓度为1m的lipf6/ec:dec(体积比1:1)。
82.将所制得的2016型纽扣电池在蓝电测试系统上测试电池性能。测试所制得的锂离子电池的电化学储能性能、电压平台性能以及氧化还原性能，如图5、图6、图7、图8、图9和表1所示。
83.图5是在0.5a/g的电流密度下循环130圈的性能图，由图5可知，采用实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，其比容量分别大约在87.92mah/g、101.57mah/g、213.72mah/g、109.86mah/g左右；充放电稳定性好，锂离子电池非常稳定。
84.图6是在0.5a/g的电流密度充放电第一圈平台性能图，由图6可知，采用实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，在0～3v电压范围内，平台稳定；充放电稳定性好，锂离子电池仍然非常稳定；
85.图7是在0.5a/g的电流密度充放电第十圈平台性能图，由图7可知，采用实施例1-4制得的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，在0～3v电压范围内，平台稳定；充放电稳定性好，锂离子电池仍然非常稳定；
86.图8是利用电化学工作站对掺杂材料进行电化学阻抗测试，由图8可知，采用实施例1-4制得的li
2v0.05
ti
0.95
sio5掺杂材料组装成半电池(以锂片为对电极)，li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)电极在0.1mv s-1
、0.2mv s-1
、1mv s-1
、2mv s-1
的扫描速率下cv曲线。如图8所示，所有电极的cv曲线显示了阴极峰值，分别位于约1.2v，以及0.01v处的强峰值，在～0.20v处获得的尖锐阴极峰及其在～0.45v处的相应阳极峰可归因于ti
4+
/ti
3+
的典型氧化还原。在～0.20v处获得的尖锐阴极峰及其在～0.45v处的相应阳极峰可归因于ti
4+
/ti
3+
的典型氧化还原；
87.图9是利用电化学工作站对掺杂材料进行电化学阻抗测试，拟合结果如表1所示。高频区域的半圆表示电极表面的电荷转移电阻(rct)的值大小清楚地反映了电池电化学反应的动力学。rct值越小，离子转移动力学越快，电化学性能越好。如表1所示，不同x值的li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)的半圆直径不同，这源于电学性质，说明v
5+
的引入影响了li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)的电导率。ltso-5％ v样品的rct值最
小，这得益于适量v掺杂剂提高了电子导电性和离子扩散系数。eis拟合结果也与上述电化学性能一致，证明了一种钒掺杂在快速li转移动力学中的优势。
88.表1电池的电子转移rs和电荷传递电阻rct测试结果
[0089][0090]
以上性能图及表格显示了li
2vx
ti
1-x
sio5(x＝0、0.025、0.05和0.075)掺杂材料作为负极材料应用于锂离子电池，使得锂离子电池具有较好的充放电平台、稳定性以及较高的电导率。
[0091]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种钒掺杂的硅酸钛锂材料，化学式为li
2vx
ti
1-x
sio5，其中x的取值范围为0～0.075。2.一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，包括如下步骤：将硅源、钛源和锂源按摩尔比称量，通过进样泵混合加热，使其中的物质同时进行共沉淀，再将混合溶液中的共沉淀加入掺杂的钒源，得到中间体，将中间体进行喷雾干燥，得到中间体粉末；将中间体粉末在惰性气体氛围中进行烧结，制得一种钒掺杂的硅酸钛锂材料。3.根据权利要求2所述的一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，其特征在于，所述锂源为醋酸锂、氢氧化锂、碳酸锂中至少一种；和/或所述钛源为钛酸四丁酯、二氧化钛、四氯化钛中至少一种；和/或所述硅源为硅酸钠、二氧化硅、正硅酸四乙酯中至少一种。4.根据权利要求2或3所述的一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，其特征在于，所述钒源为五氧化二钒。5.根据权利要求2所述的一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，其特征在于，所述共沉淀通过流量为50～100μl/h的进样泵进行5～7h混合加热。6.根据权利要求2或5所述的一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥采用喷雾干燥仪将所述混合溶液喷干，所述喷雾干燥仪的出口温度为70℃、蠕动泵速度设置为13rpm。7.根据权利要求2所述的一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为700～900℃，反应时间为4～7h。8.根据权利要求2所述的一种钒掺杂的硅酸钛锂材料的制备方法，其特征在于，所述锂源、所述钒源、所述钛源、所述硅源的用量按照li:v:ti:si的摩尔比为2:x:(1-x):1计量，其中x＝0～0.075。9.权利要求1所述的一种钒掺杂的硅酸钛锂材料在锂离子电池中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述钒掺杂的硅酸钛锂材料作为锂离子电池的负极材料。

技术总结
本发明提供了一种钒掺杂的硅酸钛锂材料及其制备方法和应用，钒掺杂的硅酸钛锂材料的化学式为Li


技术研发人员：宋忠诚 黄皓 孙丽侠 蔡玉婷
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/31