一种分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:13187834 阅读:53 留言:0更新日期:2016-05-11 17:33
本发明专利技术公开了一种分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法,采用水热法一步制备得到分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料,所得板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料的形貌呈纳米片组装的微米球状,尺寸在1~2微米左右。所述制备方法包括以下步骤,将钛酸异丁酯和有机胺混合在水/乙醇溶液中搅拌,将所得沉淀在石墨烯的水/乙醇的碱性溶液中进行水热反应,即可得到最终产物。本发明专利技术采用水热法制备出分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料,解决了纯相板钛矿氧化钛难以合成和其电导率低导致电化学性能差的问题;且涉及的原料常见,工艺简单易行,产量较大,应用于锂离子电池负极时,表现出优异的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机材料与电化学器件材料
,具体涉及。
技术介绍
随着社会的发展,石油、煤炭等不可再生能源的消耗,能源与环境问题日益凸显,新型储能器件的发展倍受关注。锂离子电池由于具有高能量密度,循环性能好,可充无污染,被广泛应用于各种便携式电子设备。目前混合电动汽车和电动汽车行业飞速发展,锂离子电池作为高储能器件也被广泛应用。目前,商业锂离子电池负极材料以石墨为主,但由于其存在安全性能差等问题受到限制。二氧化钛具有高嵌锂电位(1.7V vs.Li/Li+)、化学稳定性好和安全性高等优点,是一类具有广阔应用前景的锂离子电池负极材料。二氧化钛的常见晶型有锐钛矿、板钛矿、金红石和T12 (B)。1102的这些结构的共同点是,其组成结构的基本单位是钛氧八面体。这些结构的区别在于,是由钛氧八面体通过共用顶点还是共用边组成骨架。板钛矿T12属于斜方晶系,由T16八面体共棱、共顶点构成,板钛矿中的钛氧八面体相对于理想的八面体也稍有变形,这一点与金红石的结构类似。但是与锐钛矿和金红石相比,板钛矿较难合成,且常含有杂相,报道相对较少。近来,一些课题组设计并制备出较高纯度的板钛矿T12,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:1)将水和有机胺加入无水乙醇中,混合搅拌均匀,得混合液I;2)将钛酸异丁酯加入步骤1)所得混合液I中,充分搅拌,形成均匀的乳白色悬浊液,静置得白色沉淀;3)将水和氧化石墨烯加入无水乙醇中,混合均匀得混合液II,将步骤2)所得白色沉淀加入配制的混合液II中,超声处理2~3h,再加入乙二胺,继续进行超声处理1~2h,得混合液III;4)将步骤3)所得混合液III置于反应釜中,密闭后在自生压力下进行恒温晶化反应,待晶化反应完成后,进行离心分离,所得固体产物进行洗涤,即得所述的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王洪恩蔡恒辉蔡祎黄绍专苏宝连
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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