[发明专利]一种锂离子电池负极用黑色钛酸锂材料及其制备方法以及应用

权利要求书

1.一种锂离子电池负极用黑色钛酸锂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将NaBH₄和CaH₂中的一种与白色Li₄Ti₅O₁₂粉末混合研磨，得到混合粉末；

在保护性气氛条件下，将所述混合粉末进行煅烧，得到黑色钛酸锂；

所述煅烧的方法为：

以5~10℃/min的升温速率升温至350~400℃，保温1~3小时；

所述白色Li₄Ti₅O₁₂和黑色Li₄Ti₅O₁₂晶体结构均为尖晶石型的Li₄Ti₅O₁₂，晶格主体相没有发生变化；

所述NaBH₄和CaH₂中的一种与白色Li₄Ti₅O₁₂粉末的质量比为（2~3）：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧后，还包括洗涤和干燥。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述白色Li₄Ti₅O₁₂粉末按照如下方法进行制备：

A）将LiOH•H₂O与钛酸四正丁酯混合进行水热反应，得到前驱体；

B）在保护性气氛条件下，将所述前驱体进行煅烧，得到白色Li₄Ti₅O₁₂粉末。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述LiOH•H₂O与钛酸四正丁酯的摩尔比范围（1.5~1.8）:1；

所述水热反应的温度为180℃~200℃，时间不低于20小时；

所述保护性气氛条件选自氮气或氩气；

所述煅烧的方法为：以3℃～8℃/min的升温速率升温至400℃~600℃，保温2~4小时。

5.一种如权利要求1~4任意一项所述的制备方法制备得到的黑色钛酸锂材料，其特征在于，所述黑色钛酸锂材料为尖晶石结构，所述黑色钛酸锂材料中Ti元素为Ti⁴⁺与Ti³⁺的混合。

6.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求5所述的黑色钛酸锂材料。