[发明专利]碳包覆硅基钛铌复合材料、其制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种碳包覆硅基钛铌复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

以钛源和铌源为原料进行第一煅烧过程，得到第一煅烧产物，所述第一煅烧过程的温度为800～1200℃；

将硅源、所述第一煅烧产物及碳源进行第二煅烧过程，得到所述碳包覆硅基钛铌复合材料，所述第二煅烧过程的温度为500～1000℃；

其中，所述钛源选自锐钛型二氧化钛、锐钛型二氧化钛水合物硅粉和氧化亚硅中的一种或多种，所述铌源为五氧化二铌，所述硅源为硅粉或氧化亚硅，所述碳源为碳氢化合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧过程中，所述钛源中钛元素和所述铌源中铌元素的摩尔数之比为1:(0.5～6)，优选为1:(1～5)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在进行所述第一煅烧过程之前，所述制备方法还包括：

在惰性气氛下，将所述原料与第一溶剂混合后进行第一湿法研磨，得到第一浆料；

将所述第一浆料进行第一干燥后，再进行所述第一煅烧过程，得到所述第一煅烧产物；

优选地，所述第一湿法研磨过程中，所述第一浆料的固含量为10～30％，所述第一浆料中的固体颗粒物的粒度D50≤0.8μm，研磨电量为5～15kwh/kg。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一干燥过程采用的干燥装置选自烘箱烘干或喷雾干燥，优选地，所述干燥过程在喷雾干燥装置中进行，且所述喷雾干燥装置的进口温度为200～300℃，出口温度为60～150℃，气流量为4.8～8.8mL/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧过程的温度为900～1100℃，煅烧时间为4～16h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、柠檬酸和酚醛树脂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

将所述硅源与第二溶剂进行第二湿法研磨，得到第二浆料；

将所述第二浆料、所述第一煅烧产物及所述碳源的混合物依次进行球磨及第二干燥过程后，进行所述第二煅烧过程，得到所述碳包覆硅基钛铌复合材料；

优选地，所述第二溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇和甲醇中的一种或多种；

优选地，所述第二湿法研磨过程中，所述第二浆料的固含量为10～30％，所述第二浆料中固体颗粒物粒径D50≤0.5μm，研磨电量为5～15kwh/kg；

优选地，所述球磨过程中，以占所述第一煅烧产物的重量百分含量计，碳元素包覆量为3～10％，硅元素的掺入量为30～80％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二煅烧过程的温度为600～800℃，煅烧时间为2～10h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：对所述第二煅烧过程的产物进行筛分处理，得到所述碳包覆硅基钛铌复合材料；优选地，所述筛分处理过程采用200～300目的筛网。

10.一种碳包覆硅基钛铌复合材料，其特征在于，所述碳包覆硅基钛铌复合材料采用权利要求1至9中任一项所述制备方法制得。

11.一种锂离子电池，包括涂覆有负极材料的负极片，其特征在于，所述负极材料包括权利要求10中所述的碳包覆硅基钛铌复合材料。