[发明专利]钛酸锂材料的制备方法、多孔钛酸锂材料及锂离子电池

权利要求书

1.一种钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，包括：

将含钛盐类与有机配体按照钛离子与有机配体以指定的物质的量比加入到溶剂中，加入表面活性剂，经均匀分散，得到前驱溶液；

采用油浴加热，搅拌反应、过滤、洗涤、真空干燥后，得到纳米级多孔含钛金属有机框架配合物；

按照一定钛离子与锂离子的物质的量比将所述纳米级多孔含钛金属有机框架配合物与锂盐加入到液体介质中，混合操作后，浸泡一定时间，将液体介质中的固体过滤出，干燥，得到金属有机框架配合物/锂盐复合物；

将所述金属有机框架配合物/锂盐复合物与锂源以一定比例混合，满足热处理时锂离子与钛离子物质的量比例要求，在惰性气氛下热处理，制得多孔钛酸锂材料。

2.根据权利要求1所述的钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述含钛盐类包括草酸钛钾或钛酸四丁酯。

3.根据权利要求1所述的钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述有机配体包括对苯二甲酸，间苯二甲酸、间苯三甲酸、羟基对苯二甲酸和羟基间苯二甲酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、无水甲醇、无水乙醇和去离子水中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、乙二胺、正辛醇和异辛醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述前驱溶液中的钛离子的浓度为0.1～1mol/L、表面活性剂的浓度为0.001-0.2mol/L。

7.根据权利要求1所述的钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述油浴加热中所使用的油包括甘油或二甲基硅油；所述油浴加热的温度为80-120℃，反应时间为10-18h，反应时搅拌速度为500-1500r/min。

8.根据权利要求1所述的钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述在惰性气氛下热处理的条件为：350-550℃温度下保温2-5h。

9.根据权利要求1-8任一项所述方法制备的多孔钛酸锂材料，其特征在于，由纳米级钛酸锂一次颗粒和碳材料复合后，相互堆积形成具有丰富孔隙的钛酸锂材料。

10.一种锂离子电池，其特征在于，电池的负极活性材料为权利要求9所述的多孔钛酸锂材料，锂离子电池正极组分质量配比为正极材料:导电剂:粘结剂＝0.94～0.96:0.03～0.05:0.01～0.03；负极组分质量配比为钛酸锂:导电剂:粘接剂＝0.95～0.97:0.02～0.03:0.01～0.02。