[发明专利]纳米钛酸锂复合物及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米钛酸锂复合物，其特征在于，该复合物是由锂化合物、钛 化合物、掺杂元素化合物按摩尔比相混合形成混合物A，将混合物A与络合 剂按1∶0.1～10的重量比相混合并溶于水形成混合物B，将混合物B与碳 纳米管分散液C按其中的混合物A与碳纳米管重量比为100～10∶1的比例 采用凝胶--溶胶法混合，形成由碳纳米管包覆的粒径为纳米级的钛酸锂复 合物。

2.如权利要求1所述的纳米钛酸锂复合物，其特征在于，所述混合物 A中，锂化合物、钛化合物、掺杂元素化合物按摩尔比Li∶Ti∶掺杂元素为 0.75～0.80∶1∶0.01～0.05的比例混合。

3.如权利要求1所述的纳米钛酸锂复合物，其特征在于，所述碳纳米 管分散液C是将碳纳米管与助剂按1∶0.01～10的重量比相混合并超声分 散到水溶液中而形成；所述助剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚 苯乙烯磺酸钠、聚乙二醇单辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、十六烷基 三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷 基三甲基溴化铵中的一种或多种的组合。

4.如权利要求3所述的纳米钛酸锂复合物，其特征在于，所述碳纳米 管在纳米钛酸锂复合物中的重量百分比为0.1～10。

5.如权利要求1至4中任一条所述的纳米钛酸锂复合物，其特征在于， 所述纳米钛酸锂复合物的粒径为30～500nm，比表面积为1～50m²/g，振实密 度为0.7～2.5g/cm³。

6.如权利要求2所述的纳米钛酸锂复合物，其特征在于，所述锂化合 物为氧化锂、氢氧化锂、乙酸锂、碳酸锂、硝酸锂、亚硝酸锂、草酸锂、 氯化锂、钼酸锂、钒酸锂中的一种或多种的组合；所述钛化合物为二氧化 钛、正钛酸、偏钛酸、三氯化钛、四氯化钛、钛酸丁酯、钛酸正丙酯、钛 酸四异丙酯、乙酰丙酮氧化钛、钛酸酯偶联剂中的一种或多种的组合。

7.如权利要求2所述的纳米钛酸锂复合物，其特征在于，所述掺杂元 素化合物为铁、钴、镍、铜、镁、铝、锌、锰、锆、铌、铬、锡、钨的化 合物及稀土元素化合物中的一种或多种的组合；所述络合剂为柠檬酸、苹 果酸、酒石酸、草酸、水杨酸、琥珀酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸、蔗糖、 葡萄糖中的一种或多种的组合。

8.如权利要求4所述的纳米钛酸锂复合物，其特征在于，所述碳纳米 管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的至少一种。

9.如权利要求1所述的纳米钛酸锂复合物的制备方法，其特征在于， 它包括如下步骤：

a、将锂化合物、钛化合物、掺杂元素化合物按摩尔比Li∶Ti∶掺杂元素 为0.75～0.80∶1∶0.01～0.05的比例混合，形成混合物A；

b、将混合物A与络合剂按1∶0.1～10的重量比相混合并溶于水，形 成混合物B；

c、将碳纳米管与助剂按1∶0.01～10的重量比相混合并超声分散到水 溶液，形成碳纳米管分散液C；

d、将所述混合物B与碳纳米管分散液C按其中的混合物A与碳纳米管 的重量比为100～10∶1的比例混合；

e、将所得混合物料在氮气气氛及温度为100～200℃的条件下加热1～ 2小时，得到凝胶；

f、将所得凝胶在反应气氛下及温度为500～1000℃烧结5～48小时， 得到粉状纳米钛酸锂复合物。

10.如权利要求9所述的纳米钛酸锂复合物的制备方法，其特征在于， 步骤(f)中，所述反应气氛为氮气、氩气中的一种或其组合。