专利名称：：一种钛酸锂复合材料及其制备方法
技术领域：
：本发明是关于一种钛酸锂复合材料及其制备方法。
背景技术：
：1996年，加拿大的K.Zaghib首次提出可采用锂钛氧作负极，此后，研究者们开始了对锂钛氧负极的大量研究。钛酸锂(Li4Ti5012)是一种具有不形成SEI膜、充放电过程晶格不发生变化、电位平坦和环境友好等优点的材料，能够在零下5(TC至75t:的范围内正常使用，因此是应用于动力电池的优选材料之一。用钛酸锂替代碳材料可以从根本上消除锂离子电池的安全隐患，使锂离子电池的循环性能和快速充放电性能得到大幅度提高。目前，钛酸锂的制备方法较多，主要集中在固相法和溶胶凝胶法。固相反应法通常是将原材料进行高能球磨，以达到破碎原料、使原材料均匀分散的目的，确保反应的充分进行，并使所得产物达到一定的粒度要求。例如，CN101000960A公开了一种复合钛酸锂电极材料的制备方法，该方法包括以下步骤1、按比例将27.5-24.75重量％无机锂盐、72.5-65.25重量％二氧化钛、1_10重量％的纳米碳包覆材料或大于0-10重量％掺杂改性剂，用高速搅拌或球磨方法研磨分散2-40小时制得复合钛酸锂前驱体混合物；2、将上述混合物分散于有机溶剂乙醇或丙酮中，采用瞬态干燥方法制得分散粉体；3、将分散粉体在500-95(TC温度范围内热处理4-40小时；4、自然冷却至15(TC以下，进行粉碎和筛分。该方法虽然采用有机碳源或者纳米碳包覆，但制备过程中需要加入有机溶剂，且需经过高能球磨。该方法工艺球磨比较耗时，且一般均需加入有机溶剂，导致成本上升，高温烧结耗时长，同时不能保证批次的稳定性和一致性，不利于产业化。CN101172646A公开了一种尖晶石结构钛酸锂的制备方法，该方法以硫酸钛、硫酸氧钛、四氯化钛、三氯化钛以及钛铁矿硫酸法制备钛白的工业中间体为钛源，以碳酸锂或氢氧化锂为锂源，以柠檬酸、酒石酸、草酸、葡萄糖酸、抗坏血酸、磺基水杨酸或其铵盐为配位剂；具体步骤为将钛源水溶液用市售分析纯氨水调节至Ti02nH20沉淀完全，快速过滤并用去离子水洗除阴离子，沉淀转入反应器，用适量去离子水分散，按配位剂Ti02=l-4:i的重量比加入上述一种或多种配位剂，按Li:Ti=o.8-o.84:i原子比加入锂源化合物，用市售分析纯氨水调节至pH=4.0-9.0，将溶液体系在50°C-IO(TC搅拌蒸煮，随着水分和氨的蒸发，体系pH稳定至5-7，并逐渐转化成粘稠的胶状物，最后在100-20(TC下烘干，即得疏松多孔的浅黄色干凝胶；将干凝胶盛于瓷舟中，置于管式炉内，在空气气氛中，控制升温速率为5-20°C/min，物料在450-85(TC范围内反应1_8小时，取出反应产物，得到白色疏松的Li4Ti5012粉末产物。该溶胶_凝胶法一般采用有机配合剂，且一般需要钛和锂的有机化物为前驱体，成本高，产量低，不利于大批量工艺化生产。CN1893166A公开了一种非水电解质电池，其包含正极；负极，其含有平均细孔直径为50-500A的锂钛复合氧化物的多孔粒子；和非水电解质。其中，所述锂钛复合氧化物的制备方法可以为先将锂盐溶解于纯水中，在该溶液中投入氧化钛以使得锂和钛的原子比达到规定比率。然后一边搅拌一边使之干燥，得到烧成前体进行烧成，得到锂钛复合氧化物。然后再次将所得到的锂钛复合氧化物粒子进行粉碎和再烧成。该方法能够使得到的前驱体粒度和均一性符合要求，但是，采用该方法得到的产物的杂质相多、杂质量大，需要重新造粒干燥，且需再粉碎再烧结，工艺步骤多且过程复杂，重现性较差，不利于产业化。综上所述，由现有技术制得的尖晶石结构的锂-钛复合材料制得的电池不能兼顾较高的首次放电比容量和良好的倍率放电性能，且由现有技术制备的尖晶石结构的锂_钛复合材料制得的电池的首次放电比容量和倍率放电性能等综合性能仍不能满足现有电池较高要求的发展。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术中的钛酸锂复合材料的不能兼顾较高的首次放电比容量和良好的倍率放电性能的缺点，提供一种能兼顾较高的首次放电比容量和良好的倍率放电性能的钛酸锂复合材料及其制备方法。本发明的发明人发现，若钛酸锂的微晶晶粒太小则说明材料反应未完全，容易使产物中含有过多的杂质，不利于锂离子的脱嵌；若钛酸锂的微晶晶粒过大，则使锂离子在颗粒内部扩散距离增大，不利于锂离子的快速充放电，进而影响材料的电导性和倍率充放电性能。此外，如果钛酸锂的平均颗粒直径太小，不利于电极片的制作，导致制作过程需要过多的非导电物质，限制材料的有效体积容量；如果钛酸锂的平均颗粒直径太大，则使得材料与电解液接触性变差，同时，锂离子的扩散亦受到限制。本发明提供了一种尖晶石钛酸锂复合材料，该钛酸锂复合材料含有钛酸锂，其中，所述钛酸锂的微晶晶粒直径为36-43纳米、钛酸锂的平均颗粒直径为1-3微米。本发明还提供了一种尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法，其中，该方法包括将二氧化钛颗粒、可溶性锂源与水混合，除去水，在惰性气氛中恒温烧结，冷却得到的烧结产物，所述二氧化钛颗粒的D5。小于或等于0.4微米，D95小于1微米。采用本发明的钛酸锂复合材料制得的电池同时具有较高的首次放电比容量和良好的倍率放电性能。根据本发明的方法，通过将一定颗粒大小的二氧化钛粉末、可溶性锂源与水混合，除去水后，能够保证锂源均匀包覆在二氧化钛粉末表面，形成均匀前驱体，达到均匀混合原料的目的。同时，本发明的发明人还意外的发现，采用本发明的方法制得的钛酸锂复合材料的杂相少，Ti(^和LiJi03的量为通过X射线衍射测量而确定的尖晶石型锂钛氧化物的主峰强度设置为100的基础上，1102的主峰强度低于1.0%，Li2Ti03的主峰强度低于2.25%。此外，在本发明方法中，除去水分的过程使溶解于水的部分锂源均匀地在二氧化钛颗粒表面析出，粒度不易长大，保持二氧化钛的颗粒大小，同时各种原材料均匀分布，达到了很好的均分散体系，因而使制得的钛酸锂具有良好电化学性能，特别是微晶晶粒直径为36-43纳米、平均颗粒直径为l-3微米的钛酸锂复合材料。此外，本发明提供的钛酸锂复合材料的制备方法生产工艺简单、能够实现产业化。图1为本发明的方法中的二氧化钛的放大10000倍的SEM图；图2为本发明的方法得到的除去水分后的前驱体原料的放大10000倍的SEM图；图3为本发明的方法得到的除去水分后的前驱体原料的粒度分布图；图4为采用本发明的方法得到的钛酸锂复合材料的XRD图；图5为采用本发明的方法得到的钛酸锂复合材料的放大10000倍的SEM图；图6为采用本发明的方法得到的钛酸锂复合材料的粒度分布图。具体实施例方式按照本发明，所述尖晶石钛酸锂复合材料含有钛酸锂，其中，所述钛酸锂的微晶晶粒直径为36-43纳米，优选为38-41纳米；钛酸锂的平均颗粒直径为1_3微米，优选为1.2-1.8微米。按照本发明，钛酸锂微晶晶粒的计算方法为本领域技术人员所公知，例如，通过计算18.288°衍射角(2e)的(111)晶面的X射线衍射法的半值宽度O.198由下述Scherrer公式计算得到微晶颗粒直径。Dm=(kA)/(Pcose)其中，d皿表示微晶晶粒直径(A，1A=0.1nm)，a表示用于测量的x射线的波长(A)，e表示衍射角的加宽，e表示衍射角的布拉格角；k表示常数(0.9)。按照本发明，优选情况下，所述尖晶石钛酸锂复合材料还含有碳，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，所述钛酸锂的含量为85-99重量％，优选为92-97重量％;所述碳的含量为1-15重量％，优选为3-8重量％。所述碳的加入能够保证部分碳材料很好地嵌入到钛酸锂复合材料内部或者紧密包覆在钛酸锂复合材料的表面，有效地提高了钛酸锂复合材料的电导性能和大电流倍率性能。由于碳源的颗粒直径较小，因此，对最终得到的钛酸锂复合材料的颗粒直径影响不大。根据本发明提供的尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法，其中，该方法包括将二氧化钛颗粒、可溶性锂源和水混合，除去水，在惰性气氛中烧结，冷却得到的烧结产物，所述二氧化钛颗粒的D5。小于0.4微米，D95小于1微米；优选情况下，所述二氧化钛颗粒的D5。为0.1-0.3微米，D95为0.6-0.9微米。按照本发明，所述可溶性锂源与二氧化钛的摩尔比可以为0.95-l.1:1.25，优选为0.98-1.05:1.25。按照本发明，所述可溶性锂源与水的重量比可以在较宽的范围内调整，为了能够使锂源充分包覆二氧化钛颗粒，所述可溶性锂源与水的重量比可以为1:1-15。按照本发明，该方法还包括在除去水之前，将碳源与二氧化钛颗粒、可溶性锂源与水的混合物混合。按照本发明，所述碳源的用量可以在较宽的范围内调整，优选情况下，所述碳源的用量使得到的钛酸锂复合材料中，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳的含量为1-15重量％，优选为3-8重量％。所述钛酸锂复合材料中碳含量的测定方法可以采用本领域常规的测定方法，例如，可以采用红外碳硫分析仪进行测定。按照本发明，所述碳源可以为水溶性化合物和/或非水溶性化合物；所述水溶性化合物可以选自糖、纤维素基聚合物和聚乙烯醇中的一种或几种，所述非水溶性化合物可以选自苯萘菲三元共聚物、苯菲二元共聚物、苯蒽二元共聚物、酚醛树脂、糠醛树脂、人造石墨、天然石墨、超导乙炔黑、乙炔黑、炭黑和中间相碳小球中的一种或几种。所述纤维素基聚合物可以为常规的各种纤维素基聚合物，例如甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素以及羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。所述糖可以是各种糖，例如可以是单糖、二糖和多糖中的一种或几种。所述单糖可以为葡萄糖，二糖可以为蔗糖，多糖可以为淀粉等。按照本发明，在将二氧化钛颗粒、可溶性锂源和水混合的同时加入水溶性碳源，能够保证在除去水分的过程中，水溶性碳源与锂盐一起在二氧化钛颗粒表面析出，保证在后续制备电池过程中的原材料混合中，有机碳源均匀分布在原材料中，确保经过热处理后，得到的裂解碳均匀分布，且分解碳粒度细小，与产物牢固结合；同时颗粒内部包含有部分的裂解碳，使得材料的电性能得到大幅度提高；如果是非水溶性碳源，优选情况下，使得所述非水溶性化合物颗粒的D95小于1微米，更优选为0.1-0.5微米，能够使该碳源在水中均匀分布，并能够与二氧化钛颗粒充分混合均匀，以有效降低制得的负极材料的电阻。所述锂源可以是各种水溶性锂的有机盐、无机盐或锂的氢氧化物，例如，所述锂的无机盐可以是硝酸锂；所述锂的有机盐可以是草酸锂、醋酸锂；所述锂的氢氧化物可以是氢氧化锂、水合氢氧化锂。优选情况下，所述锂源选自氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂和硝酸锂中的一种或几种。本发明采用可溶于水的锂源，因此对锂源没有粒度要求，避免了对其进行破碎或者球磨处理的步骤。将二氧化钛颗粒、可溶性锂源、选择性加入的碳源与水混合的方法可以为各种常规方法，例如可以使用搅拌的方法混合。将二氧化钛颗粒、可溶性锂源、选择性加入的碳源与水的混合可以同时进行也可以分步进行，优选情况下，为了使锂盐能够更好的附着在二氧化钛颗粒上，可以先将可溶性锂源与水混合得到锂源的水溶液，然后再与二氧化钛颗粒和选择性加入的碳源混合。所述除去水的方法可以为各种常规的方法，例如，蒸发、烘干等方法，烘干的温度可以为100-160°C。所述烧结的条件包括烧结的温度为700-1000°C，优选为850-900°C;烧结的时间为5-48小时，优选为12-24小时。所述惰性气体为不参与本发明的反应的气体，例如，一氧化碳、二氧化碳、氮气和元素周期表中零族气体中的一种或几种。下面通过具体的实施例对本发明做进一步的说明。下述实施例1-7中制得的钛酸锂复合材料中碳含量的测定均采用红外碳硫分析仪进行测定(无锡英之诚公司生产)，测定方法为称取O.03-0.5克样品放入到坩埚中，并加入O.6-0.7克的纯铁助溶剂、1.8-1.9克的钨粒作为助燃剂，放入到高频(频率为18兆赫兹)中，利用氧气作助燃剂和载气，将燃烧过后生成的(A带到碳分析池中，通过仪器分析测定出钛酸锂复合材料中的碳含量。实施例1该实施例说明本发明的钛酸锂复合材料的制备。将21.6克LiOHH20溶解于180克去离子水中，并加入9.7克葡萄糖，待葡萄糖6完全溶解后，在搅拌的条件下，加入D5。为0.2微米、D^为0.7微米的锐钛矿型Ti02超细粉47.9克(图1为该Ti02超细粉的SEM图)，继续搅拌溶液30分钟，并于12(TC烘干，除去水分后得到前驱体。将该前驱体在在80(TC、氮气气氛中恒温烧结20小时，自然冷却至室温，得到包覆碳的钛酸锂复合材料M1，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，所述碳含量为5.4重量％。图2为采用日本岛津公司(Shimadzu)生产的SSX-550型扫描电镜测得除去水分后的钛酸锂前驱体的SEM图；从图中可以看出该前躯体颗粒细小、粒径均匀。图3为采用本发明的方法得到的除去水分后的钛酸锂前驱体的粒度分布图，采用本发明的方法得到的钛酸锂前驱体的颗粒直径分布范围在0.15-5.5微米之间(采用激光粒度测试仪测得)，该钛酸锂前驱体颗粒的中值粒径D5。在0.6微米左右，且该钛酸锂前驱体颗粒粒径呈正态分布。图4为采用Rigaku公司的D/MAX-2200/PC型X射线粉末衍射仪测得的钛酸锂复合材料M1的XRD图谱，与标准谱图对比可以看出，本发明制得的钛酸锂材料中看不到明显的Ti02和Li2Ti03杂相峰，通过X射线衍射测量而确定的尖晶石型锂钛氧化物的主峰(18度左右的(111)峰)强度设置为100的基础上，金红石型(Ti02)的主峰(25度左右的峰)强度低于1.0%，1^21103的主峰(40度左右的峰)强度低于2.25%。图5为采用日本岛津公司(Shimadzu)生产的SSX-550型扫描电镜测得的采用该方法制备得到的钛酸锂的SEM图，从图中可以看出该钛酸锂颗粒细小均匀。图6为采用本发明的方法得到的钛酸锂的粒度分布图，该钛酸锂颗粒的平均颗粒直径为1.5微米。实施例2该实施例说明本发明的钛酸锂复合材料的制备。将33.1克LiN03溶解于60克去离子水中，并加入14.55克蔗糖，待蔗糖完全溶解后，在搅拌的条件下，缓慢加入D5。为0.4微米、D^为0.85微米的金红石型Ti02超细粉47.9克，继续搅拌溶液30分钟，于13(TC烘干，除去水分后得到前驱体。将该前驱体在90(TC、氮气气氛中恒温烧结16小时，自然冷却至室温，得到本发明提供的包覆碳的钛酸锂材料M2，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为9.1重量％。所述钛酸锂的平均颗粒直径为1.5微米。实施例3该实施例说明本发明的钛酸锂复合材料的制备。将49.1克二水合乙酸锂溶解于100克去离子水中，并加入9.7克超细粉炭黑(D95为0.5微米)，在搅拌的条件下，缓慢加入D5。为0.2微米，D95为0.85微米的板钛矿型Ti02超细粉47.9克，继续搅拌溶液30分钟，将溶液剩入烧杯中，于13(TC烘干，除去水分后得到前驱体。将该前驱体在95(TC、氮气气氛中下恒温烧结6小时，自然冷却至室温，得到本发明提供的包覆碳的钛酸锂材料M3，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为14.2重量％。所述钛酸锂的平均颗粒直径为1.2微米。实施例4该实施例说明本发明的钛酸锂复合材料的制备。将20.1克LiOHH20溶解于180克去离子水中，并加入34.7克固含量为13.8重量％的液态钠米石墨，在搅拌的条件下，缓慢加入D5。为0.35微米，D95为0.9微米的锐钛矿型Ti02超细粉47.9克，继续搅拌溶液30分钟，于15(TC烘干，除去水分后得到前驱体。该前驱体在85(TC、氮气气氛中恒温烧结24小时，自然冷却至室温，得到本发明提供的包覆碳的钛酸锂材料M4，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为7.6重量％。所述钛酸锂的平均颗粒直径为1.8微米。实施例5该实施例说明本发明的钛酸锂复合材料的制备。将20.1克LiOHH20溶解于180克去离子水中，并加入23.1克蔗糖，待蔗糖完全溶解后，在搅拌的条件下，缓慢加入D5。为0.4微米，D95为0.65微米的锐钛矿型Ti02超细粉47.9克，继续搅拌溶液30分钟，于15(TC烘干，除去水分后得到前驱体。将该前驱体在95(TC、氮气气氛中恒温烧结12小时，自然冷却至室温，得到本发明提供的包覆碳的钛酸锂材料M5，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为13.5重量％。所述钛酸锂的平均颗粒直径为2.5微米。实施例6该实施例说明本发明的钛酸锂复合材料的制备。按照实施例1的方法制备钛酸锂复合材料，不同的是，在制备时不加入碳源。得到钛酸锂复合材料M6。得到的钛酸锂的微晶晶粒直径为42.6纳米，平均颗粒直径为2.6微米。实施例7该实施例说明本发明的钛酸锂复合材料的制备。按照实施例3的方法制备钛酸锂复合材料，不同的是，在制备时不加入碳源。得到钛酸锂复合材料M7。得到的钛酸锂的微晶晶粒直径为36.3纳米，平均颗粒直径为1.9微米。对比例1该对比例说明参比钛酸锂材料的制备。将20.1克LiOHH20溶解于180克去离子水中，并加入23.1克蔗糖，待蔗糖完全溶解后，在搅拌的条件下，缓慢加入D5。为2微米，D95为10微米的锐钛矿型Ti02超细粉47.9克，继续搅拌溶液30分钟，于15(TC烘干，除去水分后得到前驱体。将该前驱体在85(TC、氮气气氛中恒温烧结12小时，自然冷却至室温，得到参比钛酸锂材料MC1，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为13.8重量％。得到的钛酸锂的平均颗粒直径为12.9微米。对比例2该对比例说明参比钛酸锂材料的制备。将20.1克LiOHH20、23.1克蔗糖和D5。为0.4微米，D95为0.95微米的锐钛矿型Ti02超细粉47.9克一起加入球磨罐中，以乙醇为溶剂进行球磨8小时，于8(TC烘干，得到前驱体。将该前驱体在95(TC、氮气气氛中恒温烧结12小时，自然冷却至室温，得到参比钛酸锂材料MC2，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为14.3重量％。得到的钛酸锂的平均颗粒直径为5.8微米。对比例3该对比例说明参比钛酸锂材料的制备。将20.1克LiOHH20溶解于180克去离子水中，并加入D95为9微米的石墨6.11克，在搅拌的条件下，缓慢加入D5。为0.35微米，D95为2微米的锐钛矿型Ti02超细粉47.9克，继续搅拌溶液30分钟，于15(TC烘干，除去水分后得到前驱体。该前驱体在85(TC、氮气气氛中恒温烧结24小时，自然冷却至室温得到参比钛酸锂材料MC3，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为8.85重量％。得到的钛酸锂的平均颗粒直径为6.5微米。对比例4该对比例说明参比钛酸锂材料的制备。按照CN1893166A公开的方法制备锂钛复合氧化物，该方法包括将21.6克LiOH*H20溶解于180克去离子水中，使之充分溶解，然后在该溶液中投入47.9克氧化钛以使得锂和钛的原子比达到规定比率。然后一边搅拌一边使之在12(TC干燥，除去水分后得到前驱体。将该前驱体在80(TC、氮气气氛中恒温烧结20小时，自然冷却至室温，得到锂钛复合氧化物。然后再次将所得到的锂钛复合氧化物粒子在以直径为3毫米的氧化锆制球粒为介质，在乙醇中进行球磨粉碎3小时。通过将粉碎了的粉末在50(TC再烧成1小时，得到该参比钛酸锂材料MC4，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳含量为8.9重量％。得到的钛酸锂的平均颗粒直径为4.2微米。对比例5该对比例说明参比钛酸锂材料的制备。按照CN1893166A公开的方法制备锂钛复合氧化物，该方法包括将21.6克LiOH*H20溶解于180克去离子水中，使之充分溶解，然后在该溶液中投入47.9克氧化钛以使得锂和钛的原子比达到规定比率。然后一边搅拌一边使之在12(TC干燥，除去水分后得到前驱体。将该前驱体在78(TC、空气气氛中恒温烧结10小时，自然冷却至室温，得到锂钛复合氧化物。该方法所得钛酸锂微晶直径大于62.3纳米，平均颗粒直径为9.6微米。实施例8-14该实施例说明采用本发明的方法制备的钛酸锂制得的电池的性能测试。1、极片的制备分别将实施例1-7制得的80重量份钛酸锂复合材料、10重量份粘合剂聚四氟乙烯(PTFE)、10重量份导电剂炭黑加入到110重量份去离子水中，然后搅拌形成稳定、均一的负极浆料。在11(TC的真空干燥箱内干燥24小时后，取出，在4兆帕的压力下压制成厚度为0.03毫米、直径为15毫米的极片。2、电池的制备将LiPF6与碳酸乙烯酯及碳酸二甲酯配制成浓度为1摩尔/升的溶液，得到电解液。在氩气气氛保护，水分含量为lppm以下的手套箱中，用上述制得的极片，直径为15.8毫米、纯度99.9%的金属锂片作为对电极与直径为16毫米的Cellgard隔膜纸组成电池电芯，加入0.2毫升电解液，制成CR2016型扣式电池A1-A7。组装好后，移出手套箱，用电动冲压机加压密封。3、性能测试用电池性能测试仪(蓝奇BK-6064A)测试电池性能，充电截止电压为2.5伏，放电截止电压为1.0伏，电流密度为0.15毫安/厘米2，测定首次放电CN容量除以钛酸锂复合材料的质量得到首次放电比容量，结果如表1所示。将上述制得的锂离子二次电池A1-A7分别放在测试柜上，充电截止电压为2.5伏，放电截止电压为l.O伏，电流密度为O.15毫安/厘米2(0.20。记录电池的首次放电容量，并按照下述公式计算电池的质量比容量和初始充放电效率；质量比容量=电池首次放电容量(毫安时)/正极材料重量(克)；初始充放电效率=(电池首次放电容量/电池首次充电容量)X100%;然后再以0.2C分别对锂离子二次电池Al-A7进行恒流恒压充电，充电上限为2.5伏；搁置20分钟后，以5C的电流从2.5伏放电至1.0伏，记录每次电池的放电容量并分别计算与O.2C放电时的放电容量的比值，即C5C/C0.2C:以5C的电流从2.5V放电至1.0V的放电容量与以0.2C的电流从2.5V放电至1.ov的放电容量的比值。结果如表1所示。4、粉体电阻的测试分别准确称取总质量为1000±5毫克的钛酸锂材料M1-M7，在500牛压力下压实，通过RTS-8四探针仪，测定材料的粉体电阻值。结果如表1所示。对比例7-12该对比例说明采用参比钛酸锂制得的电池的性能测试。按照实施例7-14的方法制备电池并进行性能测试，不同的是，所用的负极活性物质为由对比例1-5的方法制得的参比钛酸锂材料，制得电池B1-B5。结果如表1所示。表1实施例及对比例编号电池编号钛酸锂D50(微米)钛酸锂D95(微米)T叫含量(％)Li2Ti03含量(%)微晶直径(纳米)钛酸锂材料电阻(欧姆)首次放电比容安时/克)c5C/倍率(%)实施例8Al1.537.500.536.834172.696.5实施例9A21.267.650.50.840.6236174.598.7实施例10A31.186.340.92.041.9128169.898.4实施例11A41.085.860.21.239.4206172.399.2实施例12A51.327.9802.2542.898165.897.3实施例13A62.67.980.20.942.6538173.481.5<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求一种尖晶石钛酸锂复合材料，该钛酸锂复合材料含有钛酸锂，其特征在于，所述钛酸锂的微晶晶粒直径为36-43纳米、钛酸锂的平均颗粒直径为1-3微米。2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述钛酸锂的微晶晶粒直径为38-41纳米、钛酸锂的平均颗粒直径为1.2-1.8微米。3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中，该尖晶石钛酸锂复合材料还含有碳，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，所述钛酸锂的含量为85-99重量％，所述碳的含量为1-15重量％。4.根据权利要求3所述的复合材料，其中，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，所述钛酸锂的含量为92-97重量％，所述碳的含量为3-8重量％。5.—种尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括将二氧化钛颗粒、可溶性锂源与水混合，除去水，在惰性气氛中恒温烧结，冷却得到的烧结产物，所述二氧化钛颗粒的D5。小于或等于0.4微米，D95小于1微米。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述二氧化钛颗粒的D5。为0.1-0.3微米，D95为0.6-0.9微米。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述可溶性锂源与二氧化钛的摩尔比为0.95-1.1:1.25;可溶性锂源与水的重量比为1:1-15。8.根据权利要求5或7所述的方法，其中，所述可溶性锂源选自氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂和硝酸锂中的一种或几种。9.根据权利要求5所述的方法，其中，该方法还包括在除去水之前，将碳源与二氧化钛颗粒、可溶性锂源与水的混合物混合。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述碳源的用量使得到的钛酸锂复合材料中，以该钛酸锂复合材料的总量为基准，碳的含量为1-15重量％;所述碳源为水溶性化合物和/或非水溶性化合物；所述水溶性化合物选自糖、纤维素基聚合物和聚乙烯醇中的一种或几种，所述非水溶性化合物选自苯萘菲三元共聚物、苯菲二元共聚物、苯蒽二元共聚物、酚醛树脂、糠醛树脂、人造石墨、天然石墨、超导乙炔黑、乙炔黑、炭黑和中间相碳小球中的一种或几种，所述非水溶性化合物颗粒的D95小于1微米。11.根据权利要求5所述的方法，其中，所述烧结的条件包括烧结的温度为700-1000。C，烧结的时间为5-48小时。12.根据权利要求5所述的方法，其中，所述惰性气氛为一氧化碳、二氧化碳、氮气和元素周期表中零族气体中的一种或几种。全文摘要尖晶石钛酸锂复合材料，该钛酸锂复合材料含有钛酸锂，其中，所述钛酸锂的微晶晶粒直径为36-43纳米、钛酸锂的平均颗粒直径为1-3微米。本发明还提供了该钛酸锂复合材料的制备方法。本发明的钛酸锂复合材料含有少量TiO2和Li2TiO杂相，由该钛酸锂材料制得的电池具有良好的电化学性能，此外，本发明提供的钛酸锂复合材料的制备方法生产工艺简单、能够实现产业化。文档编号C01G23/00GK101759227SQ20081018816公开日2010年6月30日申请日期2008年12月24日优先权日2008年12月24日发明者叶云波,姜占锋,徐茶清,李红艳,蒋连池申请人:比亚迪股份有限公司