[发明专利]碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法

权利要求书

1.碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法是按下述步骤进行的：

步骤一、按醇水溶液与易水解的含钛化合物的质量比为0.5~1:1比例将碳纳米管和易水解的含钛化合物加入醇水溶液中，所述碳纳米管与易水解的含钛化合物的重量比为0.005~0.05:1，然后在40~60℃条件下以100~300 r/min速度搅拌至形成乳状液，然后稀释5~10倍，再喷雾干燥获得串珠型无定形二氧化钛/碳纳米管；

步骤二、按Li/Ti摩尔比为（3.9~4.3）:5称取步骤一得到的串珠型无定形二氧化钛/碳纳米管与可溶性锂盐后置于球磨机中，按转速200~350r/min球磨6~12h，然后在惰性气氛、500~650℃条件下烧结5~12h，再升温至650~1000℃，保温烧结3~8h，获得前驱体；

步骤三、将步骤二获得的前驱体与碳源混匀，然后在惰性气氛、500~650℃下烧结2~6小时；即得到碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物。

2.根据权利要求1所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤一所述易水解的含钛化合物为钛酸甲酯、正钛酸四丁酯、钛酸乙酯或钛酸异丙酯。

3.根据权利要求2所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤一所述醇水溶液是由醇和去离子水按（0.5~1）:1的体积比配制的。

4.根据权利要求3所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤一所述喷雾干燥是在温度为180~250℃，流速为1~33mL/min条件下进行的。

5.根据权利要求4所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤一所述碳纳米管为双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、真空高温处理的多壁碳纳米管或石墨化碳纳米管。

6.根据权利要求5所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤一所述醇水溶液中醇为无水乙醇、丙酮、异丙醇、乙二醇、丙三醇、丁二醇、四甲基乙二醇及丁三醇中的一种其中几种的混合。

7.根据权利要求6所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤二所述的可溶性锂盐为氢氧化锂、醋酸锂、碳酸锂或氟化锂。

8.根据权利要求7所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤二所述惰性气氛为氮气或氩气，步骤三所述惰性气氛为氮气或氩气。

9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于步骤二所述包覆碳的含量为0.5%~5%将步骤二获得的前驱体与碳源混合，碳源为蔗糖、葡萄糖、沥青、糖原、酚醛树脂或环氧树脂。

10.碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法，其特征在于碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物的制备方法是按下述步骤进行的：

步骤一、按醇水溶液与易水解的含钛化合物的质量比为0.5~1:1比例将碳纳米管、掺杂元素和易水解的含钛化合物加入醇水溶液中，所述碳纳米管与易水解的含钛化合物的重量比为0.005~0.05:1，然后在40~60℃条件下以100~300 r/min速度搅拌至形成乳状液，然后稀释5~10倍，再喷雾干燥获得串珠型无定形二氧化钛/碳纳米管；

步骤二、按Li/Ti摩尔比为（3.9~4.3）:5称取步骤一得到的串珠型无定形二氧化钛/碳纳米管与可溶性锂盐后置于球磨机中，按转速200~350r/min球磨6~12h，然后在惰性气氛、500~650℃条件下烧结5~12h，再升温至650~1000℃，保温烧结3~8h，获得前驱体；

步骤三、将步骤二获得的前驱体与碳源混匀，然后在惰性气氛、500~650℃下烧结2~6小时；即得到碳包覆钛酸锂/碳纳米管复合物，其中步骤一所述掺杂元素为Mg、Al、Co、V、W、F中的一种或两种，掺杂元素与钛元素的摩尔质量比为0.005~0.08:1。