一种多元掺杂的多孔钛基复合电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多元掺杂的多孔钛基复合电极材料及其制备方法，所述复合电极材料为SN‑TiO<subgt;2</subgt;@pMXene，刻蚀法制备多孔Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;‑MXene作为基底，再在富有硫源和氮源的条件下通过一步高温退火法使多孔Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;部分氧化，从而原位生长出了多元掺杂的多孔钛基复合电极材料‑TiO<subgt;2</subgt;@pMXene；通过构建得到TiO<subgt;2</subgt;@pMXene异质结构并引入硫‑氮掺杂元素得到多元掺杂的多孔钛基复合电极材料制得的复合电极材料的导电性能强，且具有稳定的长循环性能、优异的倍率及循环性能；且本发明专利技术提供的制备方法简单高效，工艺可控，清洁无污染，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多孔钛基复合电极材料，尤其设计一种多元掺杂的多孔钛基复合电极材料，还涉及上述复合电极材料的制备方法。

技术介绍

1、二次离子电池凭借优异的循环稳定性和无记忆效应，被广泛的应用于电化学储能领域，随着电子产品以及新能源电动车等领域的不断发展和进步，锂/钠离子电池凭借着其电化学性能和较低成本在当下的储能领域大放异彩。

2、电极材料是影响电池容量的关键因素之一，开发高性能的负极材料成为当务之急。其中，钛基复合材料具有在充放电过程中体积变化小，循环稳定性高的优点，被广泛的运用于锂离子电池负极材料。其中tio2凭借其较小的体积膨胀系数，安全的工作电压和较低的成本，被认为是具有广泛前景的负极材料。mxene族的材料如ti3c2凭借其优异的导电性和三维层状的结构，被认为是一种优秀的导电基底。但是二氧化钛材料的电子导电性和离子扩散速率不高，反应动力学较差。ti3c2虽然具有较好导电性和三维的层状结构，但是其在充放电过程中往往会伴随有层堆叠，在长循环以及高倍率下会破坏其原有结构。由于其三维的手风琴状结构，在充放电过程中在纵向上的离子导电性较低，离本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多元掺杂的多孔钛基复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料为SN-TiO2@pMXene，以三维层状多孔MXene为导电框架，在导电框架的表面通过原位生长构筑得到TiO2@pMXene异质结构，并且在异质结构中掺杂硫-氮元素而得。

2.根据权利要求1所述多孔钛基复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述刻蚀，时间为20～26h，温度为30～60℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Ti3AlC2与插层剂和表面氧化剂的质量比为40：2：10...

【技术特征摘要】

1.一种多元掺杂的多孔钛基复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料为sn-tio2@pmxene，以三维层状多孔mxene为导电框架，在导电框架的表面通过原位生长构筑得到tio2@pmxene异质结构，并且在异质结构中掺杂硫-氮元素而得。

2.根据权利要求1所述多孔钛基复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述刻蚀，时间为20～26h，温度为30～60℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述ti3alc2与插层剂和表面氧化剂的质量比为40：2：100～300。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氟化氢的浓度为5～40％。

6.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀珍，吴辰宇，董磊，朱颖，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：