1.一种碳包覆的核壳材料的制备方法,其特征在于:所述碳包覆的核壳材料的制备方法包括:提供钛源、锂源、碳源包覆剂和溶剂,将钛源、锂源、碳源包覆剂和溶剂制备成预制前驱体溶液;以及将预制前驱体溶液于惰性氛围下雾化处理成液滴,液滴升温处理时液滴中的钛源和锂源先反应获得钛酸锂颗粒和第一排放气体,第一排放气体排放至液滴外部,钛酸锂颗粒在液滴表面相互沉积形成壳层,待锂源反应完成钛源分解成二氧化钛颗粒和第二排放气体,第二排放气体排放至液滴外部,二氧化钛颗粒在液滴内部沉积形成核层,钛酸锂颗粒相互之间和/或二氧化钛颗粒之间形成空隙,碳源包覆剂分散在空隙中,以获得复合材料粉体;以及将复合材料粉体于惰性氛围下烧结处理,碳源包覆剂碳化形成包覆层将壳层和核层包覆以获得碳包覆的核壳材料。
2.如权利要求1所述的碳包覆的核壳材料的制备方法,其特征在于:制备成预制前驱体溶液包括:提供钛源、锂源、碳源包覆剂、醇类溶剂与去离子水,将醇类溶剂与去离子水混合获得第一溶剂;将钛源、锂源、碳源包覆剂和第一溶剂以第一转速搅拌第一搅拌时间混合获得第一前驱体溶液,其中钛源的摩尔浓度为1.5~5mol/L,醇类溶剂与去离子水的质量比为1:1.2~1:1.5,锂源与钛源的摩尔比例为1:1.1~1:10,碳源包覆剂与钛源质量比为1:50~1:100;提供分散剂作为第二溶剂,分散剂为CMC、PVDF、PVP中的任何一种或多种组合,将分散剂和第一前驱体溶液混合后先进行从室温开始水浴加热至第一温度后,以第一超声分散功率进行超声分散第一超声分散时间,以获得第二前驱体溶液,其中分散剂与钛源质量比为1:40~1:60;以及提供醇类溶剂与柠檬酸水,将醇类溶剂与柠檬酸水混合获得第三溶剂,将第三溶剂和第二前驱体溶液以第二搅拌速度搅拌第二搅拌时间并调控混合溶液的酸碱值为4~6,以获得预制前驱体溶液,其中醇类溶剂与柠檬酸水溶液体积比为1:1~1:2,柠檬酸水溶液溶度为5~10g/L,第三溶剂与钛源质量比为1:30~1:60。
3.如权利要求1所述的碳包覆的核壳材料的制备方法,其特征在于:雾化处理包括:提供雾化设备,将预制前驱体溶液于惰性氛围下通入雾化设备中,其中雾化设备的功率为1000~2000W,频率为1.2~1.5MHz,雾化时气流量为3~5L/min,雾化后的液滴粒径为1~5μm。
4.如权利要求1所述的碳包覆的核壳材料的制备方法,其特征在于:升温处理包括:提供管式反应设备,将管式反应设备和雾化设备的输出端连接;以及将管式反应设备从室温开始升温至300~450℃,再将雾化后的液滴通入管式反应设备进行加热;以及加热后的液滴于液滴表面先沉积出先沉积作为壳层的钛酸锂颗粒,液滴内部再沉积出作为核层的二氧化碳颗粒,液滴中未反应的碳源包覆剂分散在壳层和核层上,钛酸锂颗粒相互之间和/或二氧化钛颗粒之间形成空隙,碳源包覆剂分散在空隙中,最终形成的复合材料粉体沉积在管式反应设备的壁面上。
5.如权利要求1所述的碳包覆的核壳材料的制备方法,其特征在于:烧结处理包括:提供碳化设备,碳化设备从室温开始升温至200~300℃后再将复合材料粉体置于碳化设备内;以及将复合材料粉体由管式反应设备的壁面上取下再放置于碳化设备内,碳化设备内的复合材料粉体于惰性氛围下烧结1~2h;以及取出烧结产物冷却到室温后获得碳包覆的核壳材料。
6.如权利要求1所述的碳包覆的核壳材料的制备方法,其特征在于:钛源为钛酸钙、硫酸钛、钛酸四丁酯中的任何一种或多种组合;锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的任何一种或多种组合;碳源包覆剂为单宁酸、葡萄糖、蔗糖中任何一种或多种组合;壳层的厚度范围1~5μm,核层的直径范围为0.8~7.8μm,外包覆层的厚度范围为100~200nm所述核壳材料的直径范围为1.9~13μm。
7.如权利要求2所述的碳包覆的核壳材料的制备方法,其特征在于:第一转速为40~120rpm/min,第一搅拌时间为5~30min;第一温度为50~100℃,第一超声分散功率为100~200W,第一超声分散时间为30~80min;第二搅拌速度为150~200rpm/min,第二搅拌时间为5~20mim。
8.一种碳包覆的核壳材料,其特征在于:采用如权利要求1~7中任意一项的碳包覆的核壳材料的制备方法制备而成,所述核壳材料包括壳层、核层、外包覆层和内包覆层,所述壳层包裹所述核层,所述壳层为钛酸锂颗粒,所述核层为二氧化钛颗粒;所述外包覆层和内包覆层为碳,所述外包覆层包裹所述壳层,所述内包覆层包覆所述钛酸锂颗粒和二氧化钛颗粒。
9.一种负极材料,其特征在于:包括层叠设置的集流体以及如权利要求8中的碳包覆的核壳材料。
10.一种电池,其特征在于:所述电池包括正极材料、电解质和如权利要求9的负极材料。