一种二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料的制备方法及储能应用技术

本发明专利技术公开了一种二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料的制备方法及储能应用，是在溶剂热合成钛基金属有机框架NH2‑

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料的制备方法及储能应用


[0001]本专利技术属于功能材料制备领域，具体涉及一种高比表面积、高异质原子掺杂量的二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料的制备方法及储能应用。

技术介绍

[0002]随着能源消耗和全球变暖的日益加剧，人们对提供高能量和大功率的绿色高效储能系统的需求越来越高。锂离子电池具有电压高、能量密度高等优势，已经大规模应用于便携式电子设备、电动汽车以及储能等领域。但是，随着需求量的不断増大，锂资源匮乏的问题越来越突出。钠是一种均匀分布且丰富的元素，近年来，钠离子电池被认为是一种重要的锂离子电池替代化学电源体系而得到广泛研究。二氧化钛(TiO2)因其成本低、循环稳定性好、理论容量高(335mAhg
‑1)而被认为是理想的阳极材料，在充放电过程中几乎零应变。然而，二氧化钛较低的电导率(～10
‑
12
Scm
‑1)、Na
+
在TiO2中的缓慢扩散导致材料的比容量和倍率性较差，严重限制了其实际应用。设计合适的纳米结构以缩短Na<br/>+
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：在溶剂热合成钛基金属有机框架NH2‑
MIL
‑
125(Ti)的同时加入添加剂，然后在惰性气氛下进行退火，充分利用在退火过程中添加剂原位分解的产物实现造孔和/或实现异质原子掺杂，即获得二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤1、溶剂热法制备NH2‑
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125(Ti)将0.8～1.6g有机配体、50～500mg添加剂、0.5～1.0mL钛盐溶解于27～60mLN
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N二甲基甲酰胺和甲醇的混合液中，搅拌均匀后进行溶剂热反应，然后离心、洗涤、干燥、收集产物，得到NH2‑
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125(Ti)；步骤2、惰性气氛下退火制备二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料称取50～200mgNH2‑
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125(Ti)置于管式炉中，在保护气氛下进行退火处理，然后随炉冷却至室温，即获得二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材料。3.根据权利要求2所述的二氧化钛/异质原子掺杂多孔碳材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，程子扬，吴玉程，余翠平，张剑芳，秦永强，崔接武，张勇，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：