一种碳纳米管负载纳米二氧化钛的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纳米管负载纳米二氧化钛的制备方法。该方法首先把20~200毫克纳米碳管浸泡在50~200毫升浓硝酸溶液中进行处理；接着将碳纳米管分散于去离子水、表面活性剂和无水乙醇的混合溶液中并超声震荡3~24小时；然后在低温状态下将体积比为1:10~100的含钛化合物和乙醇的混合溶液逐滴滴加到上述混合液中，并在低温下持续搅拌12~36小时，得到前驱体溶液。高速离心后置于鼓风干燥箱中进行干燥，得到前驱体粉末。最后在空气或氧气氛围中煅烧前驱体粉末，获得二氧化钛复合纳米碳管负极材料粉末。本发明专利技术制备的二氧化钛复合纳米碳管负极材料具有高比表面积和力学强度，粒度分布均匀，电化学性能优良，适合工业化生产。

Preparation method of nano titania supported on carbon nanotubes

The invention relates to a preparation method of nanometer titania supported on carbon nanotubes. Firstly the 20~200 mg nano carbon tube immersed in 50~200 ml of concentrated nitric acid solution; then the mixed solution of carbon nanotubes dispersed in deionized water, surfactant and ethanol and sonication for 3~24 hours; then under the condition of low temperature the volume ratio of mixed solution containing titanium compounds and ethanol 1:10~100 added drop by drop into the mixed liquor, and continuously stirring at low temperature for 12~36 hours, get the precursor solution. After high speed centrifugal drying in the blast drying box, the precursor powder was obtained. Finally, the powder of TiO2 composite carbon nanotube anode material was obtained by calcining precursor powder in air or oxygen atmosphere. The titanium dioxide composite carbon nanotube anode material prepared by the invention has high specific surface area and mechanical strength, uniform particle size distribution and excellent electrochemical performance, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管负载纳米二氧化钛的制备方法
：本专利技术涉及一种碳纳米管负载纳米二氧化钛的制备方法，属于锂离子电池材料制备
技术背景锂离子电池是一种优越的电池体系，具有工作电压高、能量密度高、无污染和循环性能好等优点，广泛应用于便携式数码设备、电动工具和武装设备等移动电子终端设备领域，在电动车方面也具有广阔的发展前景，被认为是21世纪对国民经济和人民生活具有重要意义的高新技术产品。近年来，二氧化钛（TiO2）作为储能电池的负极材料备受关注，主要是因为（1）二氧化钛的嵌锂电位约1.75V，可有效避免锂枝晶形成，提高了锂离子电池的安全性能；（2）在锂离子嵌入/脱出过程中，二氧化钛的结构变化比较小，保持了高度的结构稳定性，具有优异的循环性能和使用寿命。但是，二氧化钛较低的电子电导、较低的离子迁移率以及较低的比容量(335mAh·g-1)限制了其在高能量密度、高功率密度的锂离子动力电池和储能系统中的应用前景。纳米化的TiO2增大了电极表面与电解液的接触面积，减少了锂离子的扩散路径和脱嵌锂深度，显著提高电池的实际比容量和快速充放电性能。碳纳米管作为一种新型的纤维状导电剂,可以在复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管负载纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：1）将20～200毫克碳纳米管分散于50毫升～200毫升浓硝酸溶液中，处理时间8～20小时；2）将浓硝酸处理过的碳纳米管分散于去离子水、表面活性剂苯甲醇和无水乙醇的混合溶液中，室温下超声分散3～24小时后，进行低温水解，得到混合A溶液；3）将可溶性钛的有机化合物溶解于无水乙醇，得到混合B溶液；钛的有机化合物与无水乙醇的体积比1：10～100；4）将混合B溶液逐滴加入到混合A溶液中得到混合溶液C，滴加速度为1～3滴/秒；5）将混合溶液C置于低温箱中进行低温反应，低温反应结束后，用高速离心机分离混合溶液C，得到前驱体产物；6）将前驱体产物置于鼓风...

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管负载纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：1）将20～200毫克碳纳米管分散于50毫升～200毫升浓硝酸溶液中，处理时间8～20小时；2）将浓硝酸处理过的碳纳米管分散于去离子水、表面活性剂苯甲醇和无水乙醇的混合溶液中，室温下超声分散3～24小时后，进行低温水解，得到混合A溶液；3）将可溶性钛的有机化合物溶解于无水乙醇，得到混合B溶液；钛的有机化合物与无水乙醇的体积比1：10～100；4）将混合B溶液逐滴加入到混合A溶液中得到混合溶液C，滴加速度为1～3滴/秒；5）将混合溶液C置于低温箱中进行低温反应，低温反应结束后，用高速离心机分离混合溶液C，得到前驱体产物；6）将前驱体产物置于鼓风干燥箱中进行干燥，得到前驱体粉末，干燥温度为50～150℃，干燥时间6～24小时；7）将前驱体粉末置于马弗炉或气氛炉中，在空气或氧气氛围下煅烧烧结；随后随炉降温至室温，得到所述的碳纳米管负载纳米二氧化钛。2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛复合纳米碳管的制备方法，其特征在于所述的的纳米碳管为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管中的一种。3.根据权利要求1所述的一种二...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志雅，张静宜，林应斌，黄志高，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35