一种高比功率高比能量钛氧化物储能电池

摘要

本发明涉及一种高比功率高比能量钛氧化物储能电池，属于储能电池领域。在不同的温度下对纳米级无定形态偏钛酸粉末进行热处理得到的纳米级无定形态偏钛酸粉末与纳米级锐钛矿结构二氧化钛粉末的混合物、水热法制备的锐钛矿结构二氧化钛纳米管以及钛酸纳米管等钛氧化物均可作为储能电池的电极活性物质。这些钛氧化物材料的比容量大，且在大电流下仍能保持很好的充放电性能的性质。以其作为储能电池的正级材料，并以锂片作为负极，可得到200Wh/kg的比能量和8000W/kg的比功率钛氧化物电池。此类钛氧化物在快速充放电下可同时保持极高比功率和比能量的特点，使其极为适合发展作为锂离子电池、超级电容器或混合电池的电极材料，并可望应用于电动汽车等方面。

主权项

一种高比功率高比能量钛氧化物储能电池，其特征在于，作为活性物质的正极材料是纳米级锐钛矿二氧化钛粉末TiO2与纳米级无定形态偏钛酸粉末的混合物，表示为TiO2·xH2O，其中0＜x＜1，占正极混合物总质量的80％，作为粘结剂的聚偏氟乙烯和作为导电剂的乙炔黑各占正极混合物总质量的10％，其中：所述的纳米级锐钛矿二氧化钛粉末TiO2与纳米级无定形态偏钛酸粉末的混合物是把纳米级无定形态偏钛酸粉末H2TiO3或TiO2·H2O经乙醇分散，再经超声，超微细磨分散后，在真空中经85℃到200℃的不同温度热处理后得到的，其中：所述的纳米级无定形态偏钛酸粉末是以工业TiOSO4溶液为原料，通过热水解法制备出来的；高比能量是200Wh/kg，高比功率是8000W/kg，所述高比能量和高比功率是同时达到的。