一种钛酸亚铁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钛酸亚铁材料及其制备方法和应用，本发明专利技术将钛源溶于四丁基氢氧化铵醇溶液中，得到含钛澄清溶液，随后按照制备钛酸亚铁所需的铁钛摩尔比加入铁源，得到混合溶液，随后进行水热反应，反应得到的产物经过滤、洗涤、干燥后得到钛酸亚铁材料。得到的钛酸亚铁材料呈现为规整的六方纳米片；作为钠离子电池负极材料具有优良的电化学性能，且其制备方法简单，成本低廉，具有广阔的工业化应用前景。

A kind of ferrous titanate material and its preparation method and Application

The invention discloses a ferrous titanate material and its preparation method and application, the source of titanium dissolved in four alcohol butyl ammonium hydroxide solution, containing titanium clear solution, then in accordance with the preparation of ferrous titanate for adding iron Fe Ti molar ratio, mixed solution, followed by hydrothermal reaction products the reaction was obtained by filtration, washing and drying to obtain ferrous titanate materials. The obtained ferrous titanate material is a regular six party nanosheet. As a negative electrode material of sodium ion battery, it has excellent electrochemical performance, and its preparation method is simple, and its cost is low. It has broad application prospect in industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸亚铁材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种钛酸亚铁材料及其制备方法和应用，属于钠离子电池领域负极材料制备领域。
技术介绍
锂离子电池作为一种占据社会主导地位的电化学储能器件，已经在便携式电子产品(笔记本电脑，智能移动装备，平板电脑等)、电动汽车和即插式混合动力电动车中取得了良好的应用。同时，钠离子电池由于钠资源蕴藏量丰富、环境友好也受到了广泛关注，钠离子电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题，被认为是下一代电动汽车动力电源及大规模储能电站配备电源的理想选择。过去的几十年时间里，科研工作者对钠离子电池的正极材料开展了广泛研究，但对钠离子电池负极材料的研究仍处于起步阶段。在现有的负极材料体系中，碳材料拥有良好的循环稳定性，但其质量比容量较低(小于300mAhg-1)，不能满足高比容量钠离子电池商业化应用的要求。过渡金属氧化物、硫化物和硒化物理论比容量较高，但存在易团聚，容量易衰减等缺点。因此寻找一种可逆容量高、循环性能好的负极材料刻不容缓。近来大量研究结果表明，钛酸盐体系材料在钠离子电池中具有较高的理论比容量与较好的循环性能，钛酸亚铁由于原材料价格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸亚铁材料，其特征在于：所述钛酸亚铁材料为六方纳米片结构，六方纳米片的厚度为10～30nm，边长为100～500nm。

【技术特征摘要】
1.一种钛酸亚铁材料，其特征在于：所述钛酸亚铁材料为六方纳米片结构，六方纳米片的厚度为10～30nm，边长为100～500nm。2.根据权利要求1所述的一种钛酸亚铁材料，其特征在于：将所述钛酸亚铁材料与导电炭黑和海藻酸钠粘结剂按照7:1.5:1.5的质量比例进行研磨，充分混合后加入去离子水形成均匀的糊状物，涂覆在铜箔上作为测试电极，以金属钠作为对电极制成扣式电池，电解液为1MNaClO4/EC:DMC(1:1)+5wt.％FEC，测试恒流充放电性能，在500mA/g的恒流放电密度下，循环第二圈的放电容量为230～250mA/g，相对于循环第二圈循环500圈放电后容量保持率为85％～95％，循环1000圈放电后容量保持率为77％～87％。3.一种制备如权利要求1或2所述的钛酸亚铁材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：将钛源溶于四丁基氢氧化铵醇溶液中，得到含钛溶液，再将铁源加入至含钛溶液中，得到混合溶液；随后进行水热反应，反应后过滤获得滤渣及滤液，将滤渣洗涤、干燥后即得到钛酸亚铁材料；所述铁源的加入量，按摩尔比计铁源：钛源为1：1～1.2；所述混合溶液中，四丁基氢氧化铵的浓度为0.03～0.18mol/L；所述水热反应温度为160～230℃，水热反应时间为5-15h。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治安，李军明，陈晓彬，赖延清，张凯，李劼，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43