[发明专利]一种碳/钛酸锂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：将碳源与去离子水混合，经水热反应得到碳球；

所述碳源选自葡萄糖、果糖、蔗糖中的至少一种；

步骤2：将步骤1制备的碳球与锂源、钛源与无水乙醇混合，经溶剂热反应制备得到中间产物；

步骤3：将步骤2制备的中间产物进行煅烧处理得到所述的碳/钛酸锂复合材料；

所述碳/钛酸锂复合材料具有核壳结构，以碳球为核，以钛酸锂为壳；

所述碳球的直径为100～500nm；

所述钛酸锂壳层厚度为60～70nm，由直径为30～40nm的钛酸锂一次纳米颗粒组装而成；

所述钛酸锂为Li₄Ti₅O₁₂。

2.根据权利要求1所述的碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1中：

所述去离子水中，碳源的浓度为0.10～0.13g/mL；

所述水热反应的温度为170～190℃，时间为5～7h。

3.根据权利要求1所述的碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中：

所述锂源选自醋酸锂、氢氧化锂；

所述钛源选自钛酸四丁酯；

所述碳球、锂源与钛源的质量比为1：2.5～3：3.3～4.5；

所述无水乙醇中，钛源的浓度为0.01～0.05g/mL。

4.根据权利要求1所述的碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中：

所述溶剂热反应的温度为160～180℃，时间为12～32h。

5.根据权利要求1所述的碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3中：

所述煅烧处理在惰性气氛下进行；

所述煅烧处理的温度为500～1000℃，时间为5～10h。

6.根据权利要求1所述的碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3中：

所述煅烧处理的温度为600～700℃；

所述煅烧处理中，升温速率为5～15℃/min。

7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述碳源选自葡萄糖；所述去离子水中，碳源的浓度为0.114g/mL；所述水热反应的温度为180℃、时间为6h；

步骤2中，所述碳球、锂源与钛源的质量比为1：3：4，无水乙醇中，钛源的浓度为0.04g/mL；所述溶剂热反应温度为180℃、时间为12～16h；

步骤3中，所述煅烧处理的温度为700℃、时间为6h，升温速率为8～10℃/min。

8.根据权利要求7所述的碳/钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤2中，所述溶剂热反应温度为180℃、时间为16h；

步骤3中，所述煅烧处理，升温速率为10℃/min。