一种制备碳/钛酸锂复合材料的方法

摘要

本发明为一种制备碳/钛酸锂复合材料的方法。该方法首次利用原子层沉积技术（Atomic Layer Deposition,ALD）在碳材料表面首先制备用于后续合成钛酸锂材料的前驱体二氧化钛，之后再通过水热合成和低温煅烧方法制备出在碳材料表面分布均匀，且具有纳米结构的钛酸锂/碳复合粉体。该复合粉体主要应用于锂离子储能领域，具有优异的电化学性能。

主权项

一种制备碳/钛酸锂复合材料的方法，其特征为包括以下步骤：（1）二氧化钛/碳材料的复合材料的制备：应用原子层沉积技术将钛源沉积在碳材料上，形成二氧化钛/碳材料的复合材料；所述钛源为含钛的气体；二氧化钛占复合材料的重量比范围为0.1%‑99.9%；（2）Li‑Ti‑O前驱体的水热法制备：将上面得到的二氧化钛/碳材料的复合材料和锂源加入到溶剂中，得到混合液，搅拌10~180 min，转移至反应釜中，在100~200 ℃下保温反应6~48 h，得到Li‑Ti‑O前驱体；其中，摩尔比锂：钛=4:5‑2:1；所述的溶剂为水或有机溶液；混合液中锂离子浓度范围为0.2~8 mol/L；（3）Li‑Ti‑O前驱体的洗涤：将上步得到的前驱体先后用去离子水和乙醇进行洗涤，得到粉体前驱体；（4）Li‑Ti‑O粉体前驱体的干燥：将上步所得产物在70~100℃下干燥12‑48小时，得到干燥的粉体前驱体；（5）Li‑Ti‑O粉体前驱体的热处理：将干燥的粉体前驱体在缺氧气氛、400‑1500℃下热处理1‑24 h，最终得到碳/钛酸锂复合负极材料；所述钛源优选为四氟化钛（TiF₄）、四氯化钛(TiCl₄)、四碘化钛(TiI₄)、钛酸四丁酯(Ti(OEt)₄)、四异丙醇钛(Ti(i‑OPr)₄)中的一种或多种。