[发明专利]一种钛酸盐/碳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钛酸盐/碳复合材料，其特征在于，该复合材料由碳酸盐和碳组成，具有中空的管状结构，管长与管径均为微米级尺寸；所述管状结构中钛酸盐和碳均匀分布，其中，碳的质量百分含量为2～10％，钛酸盐的质量百分含量为90～98％，所述管状结构为六棱柱，管长为10～30μm，管径为2～4μm，所述钛酸盐为钛酸锌或钛酸镍、钛酸钴、钛酸镁、钛酸钙、钛酸钡、钛酸锶中至少一种与钛酸锌的混合钛酸盐。

2.一种权利要求1所述的钛酸盐/碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)溶剂热反应制备微米管状钛酸盐/碳复合材料前驱体；

(2)将所述钛酸盐/碳复合材料前驱体在惰性气体保护下退火处理，得到钛酸盐/碳复合材料。

3.根据权利要求2所述的钛酸盐/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，以乙二醇为溶剂和络合剂，加入钛源与金属离子源进行的溶剂热反应，反应完成后，提取沉淀、清洗、烘干，得到钛酸盐/碳复合材料前驱体；其中，所述金属离子源为锌离子源、或镍离子、钴离子、镁离子、钙离子、钡离子、锶离子中的至少一种与锌离子的混合金属离子源。

4.根据权利要求3所述的钛酸盐/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述钛源为钛酸四丁酯，金属离子源为二价锌盐、或二价镍盐、二价钴盐、二价镁盐、二价钙盐、二价钡盐、二价锶盐中的至少一种与二价锌盐的混合金属盐。

5.根据权利要求3所述的钛酸盐/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应温度为100～160℃，溶剂热反应时间为4～10h。

6.根据权利要求2所述的钛酸盐/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述退火处理温度为500～700℃，退火处理时间为5～10h。

7.根据权利要求2所述的钛酸盐/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述惰性气体为氩气或氦气。

8.一种权利要求1所述的钛酸盐/碳复合材料用作锂/钠离子电池负极材料的应用。