[发明专利]一种钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料，其特征在于由钛酸锂和三氧化二铁两部分组成，其中三氧化二铁的质量百分数为1%～20%、钛酸锂的质量百分数为80%～99%。

2.一种钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将铁盐前驱物溶解于水中，充分混匀后加入燃烧剂，燃烧剂与铁离子的摩尔比为0.5:1～4:1，充分混匀后再加入氨水调节溶液pH至5～8；

2）将溶液置于水浴中加热蒸发，温度恒定在70～100℃，连续搅拌直至形成粘稠的凝胶；

3）将凝胶置于预升温至200～500℃的马弗炉中进行燃烧反应，燃烧反应后保温1小时得到Fe₂O₃粉体；

4) 将体积比为1:1～10:1的去离子水和酸混合配制成均匀溶液，再逐滴加入钛的化合物，磁力搅拌30分钟，获得均匀溶液，钛的化合物溶液的浓度为0.01～1mol/L；

5) 称取锂盐加入去离子水中，溶解后加入步骤4)所得的均匀溶液中,保持Li与Ti的化学计量比为4:5，磁力搅拌30分钟，获得均匀溶液后，加入燃烧剂，燃烧剂与金属离子的摩尔比为0.5:1～4:1，充分混匀后再加入氨水调节混合溶液pH至5～8；

6） 取步骤3）所得的Fe₂O₃粉体加入到步骤5）的混合溶液中，超声30min后磁力搅拌以混合均匀；

7）将步骤6）得到的溶液移入蒸发皿置于电炉上，溶液随电炉加热而蒸发，蒸发到临界点后迅速自燃；自燃后的产物在600～950℃下热处理6～14小时，最后得到Li₄Ti₅O₁₂/Fe₂O₃复合电池负极材料,其中Fe₂O₃所占的质量百分数为1%～20%。

3.根据权利要求2所述的钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述的铁盐前驱物是硝酸铁或醋酸铁。

4.根据权利要求2所述的钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述的燃烧剂是柠檬酸、甘氨酸、尿素、乙二醇、丙氨酸、醋酸铵、琥珀酸或乙醇胺中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述的酸为硝酸、醋酸中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述的锂盐为硝酸锂或醋酸锂。

7.根据权利要求2所述的钛酸锂/三氧化二铁复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述的钛的化合物是钛酸丁酯、氯化钛或钛酸异丙酯。