[发明专利]锂离子电池负极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备Li₄Ti₅O₁₂的方法，包括如下步骤：

1)将可溶性金属钛盐与极性非水溶剂混匀，得到可溶性金属钛盐的溶液；

2)在所述步骤1)所得可溶性金属钛盐的溶液中加入可溶性金属锂盐混匀，得到混合溶液；

3)向步骤2)所得混合溶液中加入水，并调节pH值至9-14，加热进行反应，反应完毕得到Li₄Ti₅O₁₂前驱体，将所述Li₄Ti₅O₁₂前驱体进行退火，退火完毕自然冷却至室温后得到所述Li₄Ti₅O₁₂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述可溶性金属钛盐选自钛的酯盐、钛的硝酸盐、钛的硫酸盐、钛的氯化物和钛的烷氧基化合物中的至少一种，优选钛的烷氧基化合物；所述极性非水溶剂选自乙醇、乙二醇、丙三醇和丙酮中的至少一种，优选乙醇；

所述步骤2)中，所述可溶性金属锂盐选自锂的硝酸盐、锂的硫酸盐、锂的碳酸盐、锂的氯化物、锂的氢氧化物和锂的烷氧基化合物中的至少一种，优选锂的氢氧化物和锂的烷氧基化合物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述可溶性金属钛盐与所述极性非水溶剂的物质的量之比为0.005-0.025mol∶25-50ml，优选0.005mol∶25ml；

所述步骤2)中，所述可溶性金属锂盐与所述可溶性金属钛盐的物质的量之比为4-5∶4-5，优选4.5∶5；

所述步骤3)中，水的加入量与所述步骤1)中极性非水溶剂的用量相同；所述调节pH值步骤中，调节剂为氨水或氢氧化钾水溶液，所述氨水或氢氧化钾水溶液的质量百分浓度均为25％-28％，优选质量百分浓度为25％的氨水。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述步骤1)混匀步骤中，温度为15-28℃，湿度不大于10％RH；

所述步骤2)混匀步骤中，温度为15-28℃，湿度不大于10％RH；

所述步骤3)反应步骤中，温度为140-180℃，优选180℃，时间为18-48小时，优选36小时；所述退火步骤中，起始温度为0-40℃，升温速率为1-10℃/分钟，优选5℃/分钟，终温为300-800℃，优选500℃，升温至所述终温后保温的时间为1-10小时，优选3-6小时。

5.权利要求1-4任一所述方法制备得到的Li₄Ti₅O₁₂。

6.权利要求5所述的Li₄Ti₅O₁₂在制备储能器件的电极材料中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述储能器件选自锂离子电池和储氢电池中的至少一种。