过渡金属硼化物材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术为一种过渡金属硼化物材料的制备方法及其应用，属于锂离子电池负极材料技术领域。该方法是在保护气体中，将二氧化钛、硼粉、氯化钾和氯化钠混合后进行煅烧、保温、洗涤、干燥后，即得到所述的过渡金属硼化物材料，其分子式为TiB₂。本发明专利技术方法制备得到的过渡金属硼化物材料能够作为负极材料应用于电化学储能电池中，并且具有优异的性能，且其制备方法简单，绿色，安全，用时短，重现性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池负极材料，具体是一种过渡金属硼化物材料的制备方法及其应用。

技术介绍

1、目前的环境污染以及对储能要求的提高，加大了我们对研发锂离子电池负极材料的力度。过渡金属硼化物因为其优异的储能性质得到了重视。硼是除了铍之外能与锂形成合金的最轻的元素，通过理论计算和模拟已经证明li5b团簇可以稳定存在，由此b的理论容量可达12395 mahg−1，是理论容量最大的锂电负极材料，但是硼体现的是电化学惰性，由之前的研究表明，活性金属可以激发硼的电化学活性，由此可以体现硼基材料的高容量。此外，硼原子的这种特殊电子结构使得硼具有多形体特性，使其趋向于形成具有复杂多面体结构的物质，因此与过渡金属形成的硼化物具有丰富的结构，并且金属硼化物的多电子反应特性在电化学反应中带来更好的性能。

2、硼化物的物理性质明显取决于它们的纯度，当前过渡金属硼化物的制备只是简单由过渡金属单质和单质硼在高温下直接反应而得。由于单质硼的工业生产得率不高(往往低于90%)且生产成本高，单质硼的价格昂贵导致了过渡金属硼化物的价格昂贵，从而限制了过渡金属硼化物的大规模工业生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中，二氧化钛和硼粉的摩尔比为3:10，氯化钾和氯化钠的摩尔比为1:1，二氧化钛和硼粉的总质量与氯化钾和氯化钠的总质量的比例为1:10。

3.根据权利要求1所述的过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中，研磨采用手动研磨，研磨时间不少于30min。

4.根据权利要求1所述的过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中，保护气体为氮气、氩气中的任意一种，煅烧温度为700～1000℃，保温时间为120...

【技术特征摘要】

1.一种过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中，二氧化钛和硼粉的摩尔比为3:10，氯化钾和氯化钠的摩尔比为1:1，二氧化钛和硼粉的总质量与氯化钾和氯化钠的总质量的比例为1:10。

3.根据权利要求1所述的过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中，研磨采用手动研磨，研磨时间不少于30min。

4.根据权利要求1所述的过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中，保护气体为氮气、氩气中的任意一种，煅烧温度为700～1000℃，保温时间为120～180min。

5.根据权利要求4所述的过渡金属硼化物材料的制备方法，其特征在于：煅烧时由室温开始加热升...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧奇，胡鑫隆，张鋆哲，杨学腾，王立勇，王美，刘磊，李鹏，胡胜亮，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：