[发明专利]钛酸锂-碳纳米管复合材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种钛酸锂-碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

前驱体制备步骤：将碳纳米管、有机钛源和锂源置于无水醇的溶剂体系中反应，获得所述钛酸锂-碳纳米管复合材料的前驱体；

煅烧步骤：将所述前驱体进行煅烧，得到所述钛酸锂-碳纳米管复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体制备步骤包括：

将一定物质量的有机钛源加入无水醇中配制成含有机钛的无水醇溶液，将一定物质量的锂源加入无水醇中配制成含有锂的无水醇溶液；

将一定质量的碳纳米管加入到前述两种溶液的其中之一中并均质化操作得到第一溶液，则前述两种溶液中另一种定义为第二溶液；

将所述第二溶液加到所述第一溶液中，并使混合体系中的钛与锂的物质量比为5:4～5:4.2，在密封环境下加热至120～180℃反应16-36h后，分离出固体颗粒物，获得所述钛酸锂-碳纳米管复合材料的前驱体。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述无水醇为常温下呈液态的醇。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述无水醇选自下述中的至少一种：乙醇、丙醇和丁醇。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管为经氧化性酸处理后的碳纳米管。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氧化性酸为硫酸、硝酸、或硫酸与硝酸的混合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述氧化性酸处理为：取一定量的碳纳米管加入到氧化性酸的溶液中，加热回流一段时间，过滤后干燥得到酸处理的碳纳米管。

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧步骤为：将所述钛酸锂-碳纳米管复合材料的前驱体置于惰性气氛中，并在650-850℃进行煅烧，得到Li₄Ti₅O₁₂-碳纳米管复合材料。

9.一种根据权利要求1-8任一制备方法制备的钛酸锂-碳纳米管复合材料，其特征在于，包括：纳米碳管和在纳米碳管表面原位合成并被负载在纳米碳管表面的钛酸锂纳米颗粒，所述钛酸锂纳米颗粒的粒径为50～200nm，所述钛酸锂为Li₄Ti₅O₁₂。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池中的负极材料为权利要求9所述的钛酸锂-碳纳米管复合材料。