一种三明治结构复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种三明治结构复合材料及其制备方法和应用。包括Nb

【技术实现步骤摘要】
一种三明治结构复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电极材料
，具体涉及一种三明治结构复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。电池等储能器件在移动设备中起着重要作用。包括锂、钠、钾离子电池在内的碱金属离子电池作为可二次充电电池被广泛地研究。它们的储能机理类似于摇椅电池，其中锂、钠、钾离子在正负极两端不断插入脱出。锂离子电池的开路电压高，能量密度和功率较大，但锂金属本身价格昂贵，在地壳中的储量较少，制约着它的发展。钠和钾金属储量丰富，价格便宜，有潜力作为下一代电池的负极材料。但它们的开路电压较低，离子半径较大，所以很难找到合适的电极材料。而且，所有碱金属电池都受到枝晶生长的影响，会带来严重的性能下降和安全隐患。石墨烯等二维材料的成功制备为寻找可充电电池合适的电极材料打开了新的思路。与一维和三维材料相比，二维材料可以有更多离子通道和巨大的比表面积，为反应提供了大量活性位点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三明治结构复合材料，其特征在于：包括Nb

【技术特征摘要】
1.一种三明治结构复合材料，其特征在于：包括Nb2C和氮掺杂碳纳米管(N-CNT)，Nb2C为二维风琴状，N-CNT夹在Nb2C片层之间。


2.如权利要求1所述的三明治结构复合材料，其特征在于：Nb2C与N-CNT的质量比为1:0.08-0.12；优选为1:0.1。


3.权利要求1或2所述的三明治结构复合材料的制备方法，其特征在于：具体步骤为：
Nb2AlC经过刻蚀后得到Nb2C；
Nb2C分散到水中后得到Nb2C胶体溶液；
N-CNT溶液与Nb2C胶体溶液混合进行自组装反应，得到三明治结构复合材料。


4.如权利要求3所述的三明治结构复合材料的制备方法，其特征在于：Nb2AlC刻蚀的方法为将Nb2AlC利用HF溶液进行选择性刻蚀，去掉Al层，得到Nb2C；
优选的，Nb2AlC刻蚀前先进行粉碎；
优选的，HF的质量分数为35-45％；
优选的，Nb2AlC和HF溶液混合进行刻蚀的时间为20-30h；进一步优选的，刻蚀的时间为24-25h；
优选的，混合物分离得到Nb2C的方法为：离心、收集沉淀、清洗、干燥。


5.如权利要求3所述的三明治结构复合材料的制备方法，其特征在于：Nb2AlC的制备方法为：将Nb，Al和NbC混合后球磨，并在惰性氛围下反应得到Nb2AlCMAX相；
优选的，Nb，Al和NbC的质量比为2:1-1.5:1；优选为2:1.2:1；
优选的，球磨的时间为20-40min；
优选的，反应的温度为1300-1500℃，反应的时间为1.5-3h；优选的，反应的温度为1350-1450℃，反应的时间为2-3h。


6.如权利要求3所述的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建新，张文扬，金辉鑫，张友健，杜逸群，王子晗，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37