一种二维层状TiO2@Ti3C2电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于无机材料的制备领域，具体涉及一种二维层状TiO2@Ti3C2电极材料及其制备方法。该方法的具体步骤为：将氢氟酸和强氧化剂按一定比例混合，在冰水浴中搅拌并缓慢加入Ti3SiC2，待搅拌一段时间后撤除冰水浴，室温下继续搅拌，经过洗涤干燥获得Ti3C2材料；将上述得到的Ti3C2材料置于反应釜中，水热之后，再经过洗涤干燥即可得到TiO2@Ti3C2电极材料。该方法制备得到的TiO2@Ti3C2电极材料具有很好的层状结构，比表面积高，用作锂离子电池电极材料时，表现出高的比容量且具有优异的循环寿命。本发明专利技术制备方法简单、易于操作、重复性好。

【技术实现步骤摘要】
一种二维层状TiO2@Ti3C2电极材料及其制备方法
本专利技术属于无机材料的制备领域，具体涉及一种二维层状TiO2@Ti3C2电极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种重要的储能设备，以其能量密度大、无记忆效应、循环寿命长和环境友好等优点引起了人们的广泛兴趣。随着锂离子电池的飞速发展，其在手机、电脑、汽车等领域广泛应用，这也要求锂离子电池性能不断提高改进，锂离子电池负极材料的研究也被提出更高要求。二维材料具有独特的电学、光学和机械性能，而二维的金属碳化物或氮化物（MXenes）作为新型的二维材料，具有高比表面积、高机械强度的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，在储能领域拥有巨大潜力。以Ti3SiC2为前驱体，经过刻蚀Si原子层获得层状Ti3C2，并以Ti3C2其为基底进行水热复合，得到二维层状TiO2@Ti3C2，来改善和提高该材料的性能。此外，二维层状TiO2@Ti3C2电极材料，不仅可以增加电解液和活性物质的有效接触面积，而且有利于电子传输。因此，开发一种二维层状TiO2@Ti3C2电极材料及其制备方法在锂离子电池的应用中具有重要的意义。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种二维层状TiO2@Ti3C2电极材料及其制备方法，其特征在于采用以下步骤：（1）将氢氟酸和强氧化剂按一定比例混合并搅拌均匀，其中氢氟酸和浓硝酸的体积比为7：1—39：1；（2）将步骤（1）得到的混合均匀的溶液置于冰水浴中搅拌，缓慢加入适量Ti3SiC2，并在冰水浴中继续搅拌2—6h，随后在室温下继续搅拌24—64h；反应结束后，经离心后分离出固体粉末，真空干燥后，即可得到Ti3C2；（3）将步骤（2）得到的Ti3C2取适量，加入去离子水超声0.5—2h后，置于密封反应釜中，在180—220℃温度下水热12—36h；待冷却至室温，经离心后分离出固体粉末，真空干燥后即可得到二维层状TiO2...

【技术特征摘要】
1.一种二维层状TiO2@Ti3C2电极材料及其制备方法，其特征在于采用以下步骤：（1）将氢氟酸和强氧化剂按一定比例混合并搅拌均匀，其中氢氟酸和浓硝酸的体积比为7：1—39：1；（2）将步骤（1）得到的混合均匀的溶液置于冰水浴中搅拌，缓慢加入适量Ti3SiC2，并在冰水浴中继续搅拌2—6h，随后在室温下继续搅拌24—64h；反应结束后，经离心后分离出固体粉末，真空干燥后，即可得到Ti3C2；（3）将步骤（2）得到的Ti3C2取适量，加入去离子水超声0.5—2h后，置于密封反应釜中，在180—220℃温度下水热12—36h；待冷却至室温，经离心后分离出固体粉末，真空干燥后即可得到二维层状TiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，姜高学，谢政军，曹丙强，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37