[发明专利]一种碳包覆纳米钛酸锂复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆纳米钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 纳米钛酸锂的制备：将油相、表面活性剂和助表面活性剂混合得到微乳液，将锂源、钛源分别加入微乳液，制备锂源微乳液和钛源微乳液，将两种微乳液混合，搅拌均匀，静置，离心，取沉淀用有机溶剂和水进行交替洗涤，干燥，高温煅烧后得到钛酸锂颗粒；所述助表面活性剂为正丁醇；所述油相为甲苯、油酸或二氯甲烷中的一种或多种；所述表面活性剂为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种或多种；所述钛源为硝酸钛、钛酸四乙酯、钛酸甲酯、或钛酸异丁酯中的一种或多种；S1所述高温煅烧的温度为500～800℃，时间为6～15h；

S2. 纳米钛酸锂的碳包覆：将有机碳源制成溶液，然后加入S1制备得到的纳米钛酸锂颗粒，超声分散；将得到的混合物在高压条件下进行水热反应，反应冷却后，取出产物，用有机溶剂和水进行交替洗涤，过滤，干燥后得到碳包覆纳米钛酸锂复合材料；所述有机碳源为麦芽糖、果糖、乳糖或淀粉中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1所述钛源的浓度为20mmol/L～1mol/L，所述锂源的浓度为17mmol/L～1mol/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1所述干燥的温度为50～100℃，时间为2～20h，真空度为0.1～101kPa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2所述有机碳源的浓度为10～300g/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2所述水热反应的温度为100～280℃，反应时间为3～20h，反应pH为8～13。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2所述干燥的温度为20～100℃，时间为0.5～8h，真空度为0.1～101kPa。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2制备得到的碳包覆纳米钛酸锂复合材料中碳的含量为2%～20%。

8.权利要求1~7任一项所述方法制备得到的碳包覆纳米钛酸锂复合材料。

9.权利要求8所述复合材料在制备锂离子电容器和锂离子电池中的应用。