[发明专利]一种碳包覆制备的磷酸钛钠材料及制备和应用

权利要求书

1.一种碳包覆的磷酸钛钠材料的制备方法，所述材料的组成为NaTi₂(PO₄)₃/C；其中碳质量含量为3％-20％，其特征在于：具体制备过程如下，

(1)将碳源与钛源按摩尔比0.5-2的比例溶解于无水乙醇中，并在20～70℃下搅拌混合均匀；将化学计量比的钠源、磷源分别先用乙醇溶解再加入到溶有钛源和碳源的乙醇溶液中，搅拌0.5-3h后得到前驱体溶液，加入去离子水后形成凝胶；

(2)将(1)所得凝胶在70～120℃下干燥，研磨得到前驱体粉末；

(3)将前驱体粉末在300-400℃煅烧3-5h，得到预碳化的材料；

(4)将预处理材料在700-850℃条件下煅烧6-20h，得到碳包覆的磷酸钛钠材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)和(4)在惰性气氛中进行煅烧，所述惰性气氛采用的气体为氩气或氮气中的一种或二种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备过程(1)中前驱体溶液中钛源摩尔浓度0.3-0.5mol/L；碳源：钛源：钠源：磷源的化学计量比为(1-4)：2:1:3；去离子水用量为前驱体溶液体积的5％-10％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备过程(1)中所述的碳源为柠檬酸，草酸，蔗糖中的一种或二种以上；所述的钛源为钛酸四丁酯；所述的钠源为氢氧化钠、醋酸钠、硝酸钠、草酸钠、林檬酸钠中的一种或二种以上；所述磷源为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸钾、磷酸钠，磷酸中的一种或二种以上。

5.一种权利要求1－4任一所述方法获得的材料。

6.一种权利要求5所述材料的应用，其特征在于：用作锂离子电池负极。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述锂离子电池电解液中的电解质可为LiSO₄,LiNO₃,CH₃COOLi,LiF₆,LiTFSI,LiClO₄,LiOH,LiCl,LiH₂PO₄,LiBr,Li₂CO₃的一种或二种以上。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述电解液溶剂为有机溶剂。