[發明專利]一種碳包覆納米鈦酸鋰復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510055410.0
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104681804B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 舒東;康宗軒;鄒獻平;廖雨清;郝俊楠;鐘雅云
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/36
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛

1.一種碳包覆納米鈦酸鋰復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1. 納米鈦酸鋰的制備：將油相、表面活性劑和助表面活性劑混合得到微乳液，將鋰源、鈦源分別加入微乳液，制備鋰源微乳液和鈦源微乳液，將兩種微乳液混合，攪拌均勻，靜置，離心，取沉淀用有機溶劑和水進行交替洗滌，干燥，高溫煅燒后得到鈦酸鋰顆粒；所述助表面活性劑為正丁醇；所述油相為甲苯、油酸或二氯甲烷中的一種或多種；所述表面活性劑為聚乙二醇辛基苯基醚、辛基酚聚氧乙烯醚或十六烷基聚氧己烯基醚中的一種或多種；所述鈦源為硝酸鈦、鈦酸四乙酯、鈦酸甲酯、或鈦酸異丁酯中的一種或多種；S1所述高溫煅燒的溫度為500～800℃，時間為6～15h；

S2. 納米鈦酸鋰的碳包覆：將有機碳源制成溶液，然后加入S1制備得到的納米鈦酸鋰顆粒，超聲分散；將得到的混合物在高壓條件下進行水熱反應，反應冷卻后，取出產物，用有機溶劑和水進行交替洗滌，過濾，干燥后得到碳包覆納米鈦酸鋰復合材料；所述有機碳源為麥芽糖、果糖、乳糖或淀粉中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S1所述鈦源的濃度為20mmol/L～1mol/L，所述鋰源的濃度為17mmol/L～1mol/L。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S1所述干燥的溫度為50～100℃，時間為2～20h，真空度為0.1～101kPa。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2所述有機碳源的濃度為10～300g/L。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2所述水熱反應的溫度為100～280℃，反應時間為3～20h，反應pH為8～13。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2所述干燥的溫度為20～100℃，時間為0.5～8h，真空度為0.1～101kPa。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2制備得到的碳包覆納米鈦酸鋰復合材料中碳的含量為2%～20%。

8.權利要求1~7任一項所述方法制備得到的碳包覆納米鈦酸鋰復合材料。

9.權利要求8所述復合材料在制備鋰離子電容器和鋰離子電池中的應用。