CN101587948B - 一种Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法 - Google Patents

一种Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，采用先低温预烧后高温二步煅烧固相反应法。包括以下步骤：(1)将含Ti化合物与无机锂盐按照一定配比，在有机溶剂介质中球磨混合；(2)空气气氛下，升温至300～700℃，保温2～8h后，随炉冷却至室温得到中间相产物；(3)将炭源与中间相产物进行球磨混合，在惰性保护性气氛下，升温至780℃～950℃保温2～20h，然后随炉冷却，即可制得Li4Ti5O12/C复合电极材料。本发明具有制备成本低廉，容易实现规模化生产的特点，合成的样品形貌规整、结构稳定，具有高的充放电倍率特性，且循环性能良好，可用作超级电容器、锂离子电池或者超级电容电池的电极材料。

Description

一种Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法
技术领域
本发明属新能源材料技术领域，具体涉及一种用作锂离子电池、超级电容器或者超级电容电池的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法。
背景技术
当今世界，石油资源日渐紧张，环境污染日趋严重，迫使各国努力寻找可持续发展的新型能源。随着航空航天、国防军工、交通运输、电子信息和仪器仪表，尤其是电动汽车等实际应用对高功率密度、宽温度范围储能体系的需求日趋迫切，以锂离子电池、超级电容器或者超级电容电池为代表的绿色环保储能器件已成为当前关注的焦点。电极材料的性能和制备工艺很大程度上决定着储能器件的性能，所以电池材料的研究尤为重要。
尖晶石钛酸锂(Li4Ti5O12)理论嵌锂电位为1.55V(vs.Li+/Li)，理论比容量为175mAh/g，是一种“零应变”材料，充放电过程中体积几乎不发生变化，具有充放电能力好、循环性能优良、充放电电压平台稳定等优点。同时，钛资源丰富、价格低廉且较易制备。这些优点使其成为锂离子电池、超级电容器或者超级电容电池极具前景的电极材料，有着巨大的研究价值和商业应用前景。
锂离子电池具有高能量密度、高工作电压、无记忆效应等优点，有望成为电动汽车的主要动力来源之一。目前，石墨类碳负极材料虽已成功地应用于锂离子电池中，但由于碳电极的电位与金属锂的电位很接近，易析出金属锂形成枝晶，存在安全隐患；同时锂离子反复嵌入和脱出，材料结构会受到破坏导致容量衰减。而以Li4Ti5O12作为负极材料的锂离子电池，循环寿命高达4000次，明显大于石墨负极；安全性也比金属锂和碳负极好。日本东芝公司于2007年宣布开发基于Li4Ti5O12的锂离子电池“SCiB”，旨在用于混合动力领域。美国EnerDel公司也于AABC-07会议上展示了采用Li4Ti5O12混合动力车用锂离子电池。
而超级电容器则是另外一种得到快速发展的高功率储能器件，具有功率密度高、大电流充放能力强、循环寿命长等优点，但能量密度较低。典型的超级电容器是两个电极均为活性炭(AC)电极中间加以隔膜构成的对称型电容器。而非对称型超级电容器则是新发展起来的一种介于对称性超级电容器和二次电池之间的新型储能器件，与传统炭/炭对称超级电容器相比，具有更高能量密度；与电池相比，具有更高功率密度和更长寿命。TelcordiaTechnologies(US 6252762，Journal of the Electrochemical Society，2001，148(8)：A930～A939)用Li4Ti5O12材料构成Li4Ti5O12/AC非对称超级电容器，能量密度达到几十Wh/kg，远高于传统对称型炭/炭超级电容器的能量密度(5～10Wh/kg)。在此基础上，Deng Z H等(Journalof Power Sources，2009，187：635～639)研究了以Li4Ti5O12为负极，构成(LiMn2O4+AC)/Li4Ti5O12超级电容电池。
目前，尖晶石钛酸锂的合成方法比较多，通常有高温固相反应法，熔盐法，溶胶-凝胶法等。
高温固相合成是制备Li4Ti5O12的主要方法，通常由TiO2与Li2CO3或氢氧化锂等锂盐经高温固相法一步煅烧制得，反应温度通常为800～1000℃，反应时间12～24h。这种工艺比较简单，具有规模化生产优势。然而这些高温固相反应法缺点为反应时间长，能耗高；同时，由于反应温度高，保温时间长，无机锂盐容易挥发，因此为了得到理想计量比的Li4Ti5O12，往往需要反应原料中锂过量8％左右。杨建文等人(过程工程学报，2005，5(2)：170～174)按nLi∶nTi＝0.84(摩尔比)准确称取Li2CO3和TiO2并分散于乙醇中，用三头研磨机连续研磨2h，除去乙醇，盛于刚玉舟中，置于管式炉内。在空气中，用Pt-Rh热电偶测定温度，采用AI人工智能工业调节器控制升温速度(5℃/min)，温度达到950℃后维持24h，缓慢降温至100℃以下，再用三头研磨机连续研磨2h(空气中)，250℃烘干，制得Li4Ti5O12。高温耗时长，能耗高，用这种工艺制得的产物循环性能较差。
专利(ZL 200610109497.6)则采用熔盐法，在反应温度500～1200℃，反应时间6～16h，然后随炉冷却至室温，将固相反应后的产物取出后，用蒸馏水进行洗涤，除去残余的低温融熔盐，置80～100℃的真空干燥箱中烘24h，得到粒径50nm～100μm的尖晶石钛酸锂材料。
M Venkateswarlu等(Journal of Power Sources，2005，146：204～208)按Li∶Ti＝4∶5的原子比将正丙醇钛和醋酸锂在75ml乙醇溶液中混合，室温下搅拌10min后溶液由黄色变为白色。溶液升高至80℃，继续搅拌形成凝胶。在60～70℃稳定加热20h，获得Li4Ti5O12前驱体粉末，在800℃氧气流状态下煅烧去除有机成分，其中Li4Ti5O12平均颗粒大小为39nm。但溶胶-凝胶法需要昂贵的有机醇盐作为反应物，而且工艺复杂，难于控制，因此难以实现大规模工业生产来满足新能源领域的大量需求。
然而，由于Li4Ti5O12材料的本征电子电导率较低(约10-13S/cm)，上述技术制备的Li4Ti5O12在大电流充放电时容量衰减快、倍率性能差，限制了在大电流充放电条件下的应用，因此改善其倍率性能成为Li4Ti5O12实用化进程的关键。
部分研究者转而选择在Li4Ti5O12材料表面包覆导电剂(主要是碳)，构造导电网络，增加粒子之间的电子导电能力，提高电子电导率，继而改善大电流充放电倍率特性。
专利(CN 101378119A)采用固相反应将锂盐和二氧化钛混合，在750～1000℃焙烧8～20h制得钛酸锂。然后，利用浸渍蒸干法将包覆有碳源物质的钛酸锂置于管式炉中，在惰性气体保护下，在750～1000℃焙烧0.5～5h，得到炭包覆型钛酸锂。合成钛酸锂后包覆炭，难以制备性能均一的炭包覆Li4Ti5O12电极材料；同时两次高温处理过程耗时长，也消耗了大量能量。
于海英(高等学校化学学报，2007，28(8)：1556～1560)，将硬碳材料聚并苯(PAS)，加入到Li2CO3和TiO2的混合物中，倒入适量乙醇，搅拌，浸渍12h，将混料置于球磨罐中，放入直径为10和6mm的玛瑙球若干，在室温下球磨3h，取出混料并置于80℃的烘箱中，除去乙醇，将干料置于石英舟，在N2气保护下于管式炉中煅烧。经冷却后，将产物再球磨30min，制得掺杂钛酸锂，倍率性能得到提高。然而上述方法采用在反应原料中外加炭源，存在反应不完全、容易生成杂相，造成容量不高、循环性能差等问题。
Cheng L等(Journal of the Electrochemical Society，2007，154(7)：692-697)采用热蒸发分解，以甲苯热蒸汽为炭源在Li4Ti5O12表面包覆均衡的石墨化碳，提高了Li4Ti5O12的电导率。但是甲苯是有毒物质，且其蒸气与空气可形成***性混合物，遇明火、高热极易燃烧***，造成操作上的危险性和高难度。
发明内容
针对Li4Ti5O12材料本身电子导电性能差的问题，本发明的目的在于提出一种Li4Ti5O12/C复合电极的制备方法，能制备出高倍率充放电性能好的Li4Ti5O12/C复合电极材料，来改善材料的电子导电能力。本发明具有制备成本低廉、工艺简单、耗能少，容易实现规模化生产的特点。
本发明的目的是通过以下方式实现的。
一种Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将含Ti化合物与无机锂盐，在有机溶剂介质中球磨混合2～6h，真空干燥得到前驱体；
(2)空气气氛下，将前躯体升温至300～700℃保温2～8h后，冷却至室温得到中间相产物；
(3)将炭源与中间相产物在有机溶剂介质中进行球磨混合2～6h，然后在惰性保护性气氛下，升温至780℃～950℃保温2～20h，然后冷却，即制得Li4Ti5O12/C复合电极材料。
所述的(2)步中将前躯体升温至400～650℃保温效果更好。
所述的(3)步中升温至800℃～900℃保温效果更好。
炭源为葡萄糖、蔗糖、淀粉、酚醛树脂、环氧树脂、聚丙烯腈中的一种或几种。
C在复合电极材料中的含量为：1～10wt％；优选为1.5～5wt％。
惰性保护性气氛是氮气、氩气、氢气中的一种或几种。
有机溶剂介质为丙酮、异丙醇、正丁醇、正丙醇、无水乙醇中的一种或几种。
含Ti化合物为无定型TiO2、金红石型TiO2、锐钛矿型TiO2、偏钛酸中的一种或几种；无机锂盐为氢氧化锂、乙酸锂、硝酸锂、碳酸锂、氯化锂中一种或几种；含Ti化合物与无机锂盐中Li/Ti原子比为4.0～4.4∶5。
根据本发明方法制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料为灰至黑色粉末，在0.2C充放电时材料的克容量≥145mAh/g，3C充放电时材料的克容量≥120mAh/g；1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥90％。
本发明采用二步煅烧固相反应工艺，即先进行低温预烧，制得中间相产物，再进行高温煅烧，一方面抑制高温长时间下锂盐的挥发，另一方面先低温预烧，后高温晶化，降低反应温度，缩短反应时间，节约能源。同时，在中间相产物中加入炭源，一方面节约反应原料，制备出导电性能好的Li4Ti5O12/C材料，另一方面有效抑制高温下晶粒尺寸的进一步长大，有效改善倍率性能。
采用本发明提供的制备方法所制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料具有高的充放电倍率特性，并且具有好的循环性能。本发明具有制备成本低廉、工艺简单、反应耗能少，容易实现规模化生产的特点，合成的样品形貌规整、结构稳定，具有高的充放电倍率特性，且循环性能良好，可用作超级电容器、锂离子电池或者超级电容电池的电极材料。
附图说明
图1是实施例1、实施例2、实施例3的XRD图；
图2是实施例1的SEM图；
图3是实施例2的SEM图；
图4是实施例3的SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明，但不得将这些实施例解释为对本发明保护范围的限制。
实施例1
称取7.62g分析纯Li2CO3，然后按Li∶Ti＝4.12∶5称取20.00g金红石型TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至650℃保温6h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为2wt％分别加入淀粉0.46g，无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在N2保护性气氛下升温至800℃保温6h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
材料性能表征：
日本Rigaku 3014型X射线衍射仪分析材料的晶体结构，用扫描电子显微镜(日本，JSM-6360)观察材料的形貌。用leco CS-600炭硫分析仪测定样品中的C含量。
电化学性能测试：
电极片与对锂半电池组装均按如下方式制备：将实施例1所制得的Li4Ti5O12/C复合电极材料、导电炭黑、粘结剂按照质量比8∶1∶1均匀混合，滴加适量溶剂(NMP)，充分研磨后将浆料均匀涂覆于10μm铜箔集流体上，120℃下真空干燥12h，然后冲压成直径为0.8cm左右的电极薄片。在充满氩气的手套箱中将工作电极、隔膜、金属锂片组装成对锂半电池进行电化学性能测试，隔膜为Celgard 2400，电解液为LiPF6/EC-DMC-EMC，其中：DMC∶EMC∶EC＝1∶1∶1(W/W)，LiPF6浓度1.0M。
取出后用蓝电(LAND)系列电池测试***进行恒电流充、放电实验，测试电压范围为0.8～2.8V，以某一倍率电流恒流放电至0.8V，再以同样电流恒流充电至2.8V。
XRD检测为尖晶石Li4Ti5O12的特征峰。JSM-6360扫描电子显微镜观察的SEM可知颗粒尺寸比较均匀、规整，呈球形或者类球形。使用leco CS-600炭硫分析仪进行检测C含量为1.29％。
按实施例1方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为156.4mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为146.5mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为133mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥94％。
实施例2
称取7.62g分析纯Li2CO3，然后按Li∶Ti＝4.12∶5称取20.00g无定型TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在异丙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至650℃保温6h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为3wt％分别加入葡萄糖0.69g，异丙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在N2保护性气氛下升温至800℃保温8h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
材料性能表征和电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例2方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为152.4mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为141.3mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为129.4mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥95％。
实施例3
称取7.62g分析纯Li2CO3，然后按Li∶Ti＝4.12∶5称取20.00g锐钛矿TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在异丙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至680℃保温6h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为2wt％分别加入葡萄糖0.46g，异丙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在氩气保护性气氛下升温至900℃保温6h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
材料性能表征和电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例3方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为157.4mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为145.2mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为128.4mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥92％。
实施例4
称取7.62g分析纯Li2CO3，然后按Li∶Ti＝4.12∶5称取20.00g锐钛矿TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至650℃保温2h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为5wt％分别加入酚醛树脂1.15g，无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在氩气保护性气氛下升温至850℃保温6h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例4方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为150.6mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为142.2mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为127.4mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥95％。
实施例5
称取7.62g分析纯Li2CO3，然后按Li∶Ti＝4.12∶5称取20.00g锐钛矿TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至600℃保温6h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为3wt％分别加入淀粉0.69g，无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在氩气保护性气氛下升温至850℃保温6h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例5方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为156.7mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为139.2mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为130.1mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥94％。
实施例6
称取7.62g分析纯Li2CO3，然后按Li∶Ti＝4.12∶5称取20.00g无定型TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至600℃保温8h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为5wt％分别加入淀粉1.15g，无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在氮气+氢气保护性气氛下升温至900℃保温4h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例6方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为151.3mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为139.2mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为128.1mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥94％。
实施例7
称取7.77g分析纯Li2CO3，然后按Li∶Ti＝4.2∶5称取20.00g无定型TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至600℃保温6h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为5wt％分别加入淀粉1.15g，无水乙醇介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在氮气+氢气保护性气氛下升温至900℃保温4h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例7方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为151.3mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为139.2mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为128.1mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥94％。
实施例8
称取8.74g LiOH·H2O，然后按Li∶Ti＝4.16∶5称取20.00g金红石TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在无水乙醇和异丙醇(重量比1∶1)介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至580℃保温3h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为3wt％分别加入淀粉0.69g，无水乙醇和异丙醇(重量比1∶1)介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在氮气+氢气保护性气氛下升温至850℃保温6h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例8方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为157.6mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为141.2mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为130.4mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥91％。
实施例9
称取8.57g LiOH·H2O，然后按Li∶Ti＝4.08∶5称取20.00g无定型TiO2，将两者进行混合后加入PTFE球磨罐中，在无水乙醇和异丙醇(重量比1∶1)介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。
用坩埚盛装放置于高温电阻炉里内，空气条件下进行预烧反应，控制升温速率为5℃/min，升温至600℃保温2h，随炉冷却至室温得到中间相产物。
按Li4Ti5O12/C复合材料中目标炭含量为6wt％分别加入蔗糖1.38g，无水乙醇和异丙醇(重量比1∶1)介质中球磨混合2h，然后放入真空干燥箱中120℃干燥8h。干燥后于气氛炉中在氮气+氢气保护性气氛下升温至900℃保温5h，然后随炉冷却。所得产物为Li4Ti5O12/C复合电极材料。
电化学性能测试与实施例1相同。
按实施例9方法与配比制备的Li4Ti5O12/C复合电极材料0.2C充放电电流下克容量为149.6mAh/g，0.5C充放电电流下克容量为138.7mAh·g-1，3C充放电电流下克容量为130.2mAh/g。1C充放电时材料的100次循环的容量保持率≥95％。

Claims (9)

1.一种Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将含Ti化合物与无机锂盐，在有机溶剂介质中球磨混合2～6h，真空干燥得到前驱体；
(2)空气气氛下，将前躯体升温至300～700℃保温2～8h后，冷却至室温得到中间相产物；
(3)将炭源与中间相产物在有机溶剂介质中进行球磨混合2～6h，真空干燥，然后在惰性保护性气氛下，升温至780℃～950℃保温2～20h，然后冷却，即制得Li4Ti5O12/C复合电极材料。
2.根据权利要求1所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述的(2)步中将前躯体升温至400～650℃保温。
3.根据权利要求1所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述的(3)步中升温至800℃～900℃保温。
4.根据权利要求1所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的炭源为葡萄糖、蔗糖、淀粉、酚醛树脂、环氧树脂、聚丙烯腈中的一种或几种。
5.根据权利要求1或4所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于：C在复合电极材料中的含量为：1～10wt％。
6.根据权利要求5所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于，C在复合电极材料中的含量为：1.5～5wt％。
7.根据权利要求1所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的惰性保护性气氛是氮气、氩气中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂介质为丙酮、异丙醇、正丁醇、正丙醇、无水乙醇中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的Li4Ti5O12/C复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的含Ti化合物为无定型TiO2、金红石型TiO2、锐钛矿型TiO2、偏钛酸中的一种或几种；无机锂盐为硝酸锂、碳酸锂、氯化锂中一种或几种；含Ti化合物与无机锂盐中Li/Ti原子比为4.0～4.4∶5。
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