[发明专利]四氯铝酸锂和碳纳米管包覆钛酸锂的复合材料、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种四氯铝酸锂和碳纳米管包覆钛酸锂的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括由钛酸锂内核和包覆在所述内核表面的四氯铝酸锂包覆层构成的复合颗粒，以及包覆在所述复合颗粒表面的碳纳米管层。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合颗粒通过如下方法制备得到：采用原子层化学气相沉积ALD的方法在钛酸锂颗粒的表面交替沉积氯化锂和三氯化铝，在钛酸锂颗粒的表面形成四氯铝酸锂包覆层，得到复合颗粒。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述钛酸锂内核的化学式为Li₄Ti₅O₁₂。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述钛酸锂内核的D50为6μm～10μm。

5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述四氯铝酸锂的化学式为LiAlCl₄。

6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述四氯铝酸锂包覆层的厚度为0.5nm～5nm。

7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述碳纳米管的长度为5μm～15μm，直径为10nm～30nm。

8.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总质量为100％计，所述碳纳米管的质量百分比为0.5％～5％。

9.如权利要求1所述的四氯铝酸锂和碳纳米管包覆钛酸锂的复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)采用原子层化学气相沉积ALD的方法在钛酸锂颗粒的表面交替沉积氯化锂和三氯化铝，在钛酸锂颗粒的表面形成四氯铝酸锂包覆层，得到复合颗粒；

(2)将复合颗粒和碳纳米管加入到水醇混合溶剂中，球磨，喷雾干燥，得到四氯铝酸锂和碳纳米管包覆钛酸锂的复合材料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钛酸锂颗粒通过如下方法制备得到：

(A)将有机添加剂和水混合，制成混合溶剂；

(B)将锂源和钛源加入步骤(A)所得混合溶剂中，得到浆料；

(C)对步骤(B)所得浆料进行球磨、烘干、烧结并破碎，得到钛酸锂颗粒。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(A)所述有机添加剂为聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、甲基纤维素、可溶性淀粉或支化淀粉中的任意一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(A)所述有机添加剂为聚乙二醇或聚丙烯酰胺中的任意一种或两种的组合。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(A)所述混合溶剂中，有机添加剂和水的体积比为0.4～1。

14.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(B)所述锂源选自氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硫酸锂、碘化锂或磷酸锂中的任意一种或至少两种的组合，优选为氢氧化锂或碳酸锂中的任意一种或两种的组合。

15.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(B)所述钛源选自金红石型二氧化钛、锐钛矿型二氧化钛或无定型二氧化钛中的任意一种或至少两种的组合。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，步骤(B)所述钛源为锐钛矿型二氧化钛。