[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

摘要

本发明公开了一种碳包覆纳米钛酸锂复合材料及其制备方法。所述方法包括S1.纳米钛酸锂的制备分别制备锂源、钛源微乳液，将两种微乳液混合，静置，离心，用有机溶剂和水进行交替洗涤，干燥，高温煅烧；S2.纳米钛酸锂的碳包覆将有机碳源制成溶液，然后加入S1制备得到的钛酸锂颗粒，超声分散，水热反应，反应冷却后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。本发明利用微乳法实现钛酸锂的细化，并将碳源制成溶液，利用水热反应实现纳米级钛酸锂的碳包覆，在钛酸锂表面形成均匀、结合紧密的导电碳网络，显著提高电极材料的导电性及大功率充放电性能，可用于制备锂离子电容器和锂离子电池。

主权项

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。