[发明专利]一种钌掺杂的复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钌掺杂的复合材料，其特征在于，所述钌掺杂的复合材料为掺杂钌的钛铌氧化物，所述钛铌氧化物的结构式为TiNb₂O₇，所述钌掺杂的复合材料中钌的质量含量为2～5％。

2.根据权利要求1所述的钌掺杂的复合材料，其特征在于，所述钌掺杂的复合材料的D50为3～7μm。

3.一种权利要求1或2所述的钌掺杂的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S1，将钌源、第一钛源、表面活性剂、溶剂、第二钛源混合后干燥，得到钌-钛复合前驱体，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和/或聚丙烯吡咯烷酮，所述溶剂为乙醇、水或丙酮，所述钌源为二氧化钌，所述第一钛源选自二氧化钛、偏钛酸、乙酸钛、乙醇钛中的一种或多种，所述第二钛源选自钛酸异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸丁酯、钛酸四正丁酯、钛酸四乙酯中的一种或多种；

步骤S2，将所述钌-钛复合前驱体与含铌源的溶液进行混合，得到湿凝胶，将所述湿凝胶进行老化、干燥，得到干凝胶；

步骤S3，将所述干凝胶进行煅烧，得到所述钌掺杂的复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钌源和第一钛源总质量与所述表面活性剂的质量比为(1～1.5)：(5.5～6.0)；所述第一钛源与所述第二钛源的质量比为(0.5～1.5)：(1.5～2.5)；所述表面活性剂与所述溶剂的质量比为(4.5～5.5)：(6.5～7.5)。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，将所述第二钛源以溶液的形式加入，优选所述第二钛源的溶液中的溶剂为乙醇、水、丙酮中的一种或多种，优选所述第二钛源的溶液的浓度为0.65mol/L～0.75mol/L。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铌源选自五氧化二铌、乙醇铌、五氯化铌、氢氧化铌中的一种或多种，所述铌源的溶液中的溶剂为乙醇、水、丙酮中的一种或多种，所述铌源的溶液的浓度为0.54～0.63mol/L。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述老化的温度为45～50℃，所述老化的时间为4～5h。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为85～90℃，所述干燥的时间为15～20h。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为800～1000℃，所述煅烧的时间为12～15h，所述煅烧的升温速率为6～7℃/min。

10.一种负极极片，所述负极极片包括负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料包含权利要求1或2所述的钌掺杂的复合材料。

11.一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、集流体，其特征在于，所述负极极片为权利要求10所述的负极极片。