一种MXene基金属氧化物复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及锂离子电池电极材料技术领域，具体是一种MXene基金属氧化物复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术将可溶性铁盐、氨三乙酸、MXene纳米片溶于水中，经水热和高温煅烧两步反应制得MXene基金属氧化物复合材料。本发明专利技术选用金属氧化物Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;与二维片层MXene复合，构建一维/三维结构Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/氮掺杂碳/MXene复合电极。能够扩大MXene层间距，抑制循环时的副反应，提高Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;的电子传导性；同时构建的一维/三维结构有利于缓冲循环过程中Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;的体积膨胀效应，利于电解液渗透，促进离子扩散；此外，引入的氮掺杂碳增强了复合材料电化学性能，制备得到充放电比容量高、容量保持率好的复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池电极材料，具体来说是一种mxene基金属氧化物复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、目前最常用的电化学二次电池有铅酸电池(lead acid)、镍镉电池(cd/ni)、镍氢电池(mh/ni)和锂离子电池(lithium-ionbattery)四种。锂离子电池因具有比能量高、无记忆效应、工作电压高、安全、寿命长及循环性能好等优势，被广泛用于电动汽车、电子设备等领域，但目前商业化石墨负极的低比容量(372mahg-1)难以满足未来电子设备多元化的发展需求和动力汽车的发展需求。

2、mxene作为一种全新的二维层状过渡金属碳、氮或碳氮化合物，由于其具有风琴状的形貌、较高的载流子和迁移率等特性，已使其在相关领域尤其是储能领域引起了广泛关注。到目前为止，多种mxene材料已被成功地合成，主要包括ti3c2tx，v2ctx，nb2ctx和nb4c3tx等(tx代表表面官能团，如-oh、-f、-o)。由于二维mxene材料具有较高的理论容量、快速的离子传输等优势，在锂离子电池负极材料等方面具有潜在的应用价值。然而mxene在制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MXene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的MXene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，可溶性铁盐中铁离子与MXene纳米片的摩尔比为66：1.7-5.5。

3.根据权利要求1所述的MXene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，可溶性铁盐中铁离子与氨三乙酸的摩尔比为2：1。

4.根据权利要求1所述的MXene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，高温煅烧的条件为：惰性气氛下，于400～600℃下煅烧100～150min。

5.根据权利要求1所述的MXene基金...

【技术特征摘要】

1.一种mxene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的mxene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，可溶性铁盐中铁离子与mxene纳米片的摩尔比为66：1.7-5.5。

3.根据权利要求1所述的mxene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，可溶性铁盐中铁离子与氨三乙酸的摩尔比为2：1。

4.根据权利要求1所述的mxene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，高温煅烧的条件为：惰性气氛下，于400～600℃下煅烧100～150min。

5.根据权利要求1所述的mxene基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，mxene纳米片为采用氢氟酸刻蚀碳钛化铝而制得。

6.一种权利要求1-5任一项所述制备方法制得的mx...

【专利技术属性】
技术研发人员：万利佳，张婷婷，胡军平，黄春来，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：