一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：(1)分别将碳纳米管、过渡金属硝酸盐、葡萄糖、碱性环境促进剂和表面活性剂分散于乙醇和水的混合溶液中，超声分散20～60min，(2)将步骤(1)配制的体系转移到水热釜中进行水热合成反应，其中反应温度为160℃～190℃，反应时间为12h～24h；(3)将步骤(2)反应所得体系经过静置、洗涤至中性，在60～100℃空气条件下干燥12h～24h，最终得到过渡金属氧化物碳纳米管复合材料。本发明专利技术的有益效果是：改善了材料的循环性能和稳定性能。

Transition metal oxide carbon nanotube composite material and its preparation method and Application

The invention discloses a transition metal oxide carbon nanotube composite material and preparation method and application thereof, which comprises the following steps: (1) the carbon nanotubes, transition metal nitrate, glucose, alkaline environment accelerant and surfactant dispersed in ethanol and water in the mixing solution, ultrasonic dispersion (20 ~ 60min. 2) step (1) preparation of the system is transferred to a water heating kettle for hydrothermal synthesis reaction, the reaction temperature is 160 to 190 DEG C, the reaction time is 12h ~ 24h; (3) the step (2) from the reaction system after stewing, washing to neutral, in 60 ~ 100 degrees in air under the condition of dry 12h ~ 24h, finally obtained the transition metal oxide carbon nanotube composite material. The beneficial effect of the invention is that the cyclic performance and the stability of the material are improved.

【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及电极材料
，特别是涉及一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
过渡金属氧化物具有比容量大、无毒、环境友好和安全性高等优点，且原料来源丰富、价格低廉，因此它是一类很有发展潜力的锂离子电池负极材料。但是和其他过渡金属氧化物一样，其导电性较差(2×104S/m，25℃)，而且伴随着锂离子的嵌入和脱出有高达200％的体积变化，因此其电化学性能(包括循环稳定性和倍率性能)并不理想。碳纳米管结晶性良好，具有独特的力学、电学性质及结构特点，能在电极中形成导电性优越的导电网络。将活性材料复合在碳纳米管中，形成杂化网格结构能改善过渡金属氧化物之间以及过渡金属氧化物和集流体之间的导电性，有利于过渡金属氧化物/电解质界面的电荷传输，同时缓解过渡金属氧化物与锂反应导致材料体积膨胀引起的应力作用，从而使得复合材料具有较高的倍率性能和循环性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料及其制备方法和应用。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别将碳纳米管、过渡金属硝酸盐、葡萄糖、碱性环境促进剂和表面活性剂分散于乙醇和水的混合溶液中，超声分散20～60min，其中羟基化碳纳米管的质量份与葡萄糖的摩尔份、碱性环境促进剂的摩尔份和表面活性剂的摩尔份的为40：(1～1.4):(0～2):(5～20):(0.1～0.15)；(2)将步骤(1)配制的体系转移到水热釜中进行水热合成反应，其中反应温度为160℃～190℃，反应时间为12h～24h；(3)将步骤(2)反应所得体系经过静置、洗涤至中性，在60～100℃空气条件下干燥12h～24h，最终得到过渡金属氧化物碳...

【技术特征摘要】
1.一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别将碳纳米管、过渡金属硝酸盐、葡萄糖、碱性环境促进剂和表面活性剂分散于乙醇和水的混合溶液中，超声分散20～60min，其中羟基化碳纳米管的质量份与葡萄糖的摩尔份、碱性环境促进剂的摩尔份和表面活性剂的摩尔份的为40：(1～1.4):(0～2):(5～20):(0.1～0.15)；(2)将步骤(1)配制的体系转移到水热釜中进行水热合成反应，其中反应温度为160℃～190℃，反应时间为12h～24h；(3)将步骤(2)反应所得体系经过静置、洗涤至中性，在60～100℃空气条件下干燥12h～24h，最终得到过渡金属氧化物碳纳米管复合材料。2.如权利要求1所述的一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的金属硝酸盐为硝酸铁、硝酸钴或硝酸镍。3.如权利要求1所述的一种过渡金属氧化物碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碳纳米管为羟基化碳纳米管或王水处理的碳纳米管膜，所述羟基化碳纳米管为无定型粉状，碳纳米管的管...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯峰，蒋小通，李国君，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12