Ni2+掺杂的Na2Ti6O13纳米管材料的合成方法及其在钠离子电池中的应用技术

Ni<supgt;2+</supgt;掺杂的Na<subgt;2</subgt;Ti<subgt;6</subgt;O<subgt;13</subgt;纳米管材料的合成方法及其在钠离子电池中的应用，所属领域：钠离子电池负极材料。本发明专利技术通过水热、超声法相结合的方法合成Ni<supgt;2+</supgt;掺杂的Na<subgt;2</subgt;Ti<subgt;6</subgt;O<subgt;13</subgt;纳米管材料，该材料运用于钠离子电池半电池中，其比容量以及倍率性能较未掺杂的Na<subgt;2</subgt;Ti<subgt;6</subgt;O<subgt;13</subgt;纳米管得到了十分明显的提升，以及其相对于前人研究的较小的钠离子嵌入/脱出电压，对应用于全电池将有更高的能量密度，具有较好的市场应用前景。本发明专利技术公开了这种材料的制法及用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ni2+掺杂na2ti6o13纳米管的水热/超声合成及其在钠离子电池中应用。具体地说，用水热法合成na2ti6o13纳米管后运用超声法对其进行镍离子的掺杂得到ni2+掺杂na2ti6o13，组装成半电池后与未掺杂的na2ti6o13相比，比容量和倍率性能得到十分明显卓著的提高。

技术介绍

1、近几十年来，锂离子电池已经广泛应用于便携式电子产品和电动汽车中，但是稀少的锂资源并不能满足人们对锂离子电池日益旺盛的需求。而钠离子电池和锂离子电池的工作原理相似，锂和钠的物化性质也类似，而钠在地壳中的含量达到了2.64％，是锂的干倍之多。然而由于na+相对li+半径要大的多(分别是和)，因此反应动力学很差，而钠较大的相对原子质量又导致其比容量较低。因此寻求拥有高比容量、优良的倍率性能、安全、稳定、经济的电极材料是目前发展钠离子电池迫切需要解决的问题。自2010年以来，钛基材料由于其低毒性、低成本、矿产丰富在钠离子电池负极领域得到了广泛关注。na2ti6o13由于其特殊的三维开发隧道结构使得钠离子在其中更加便于储存和传输的同时，依然能够保持结构的稳定性。然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Ni2+掺杂的Na2Ti6O13纳米管(NNTONT)材料的合成方法其特征在于：先将一定量的TiO2加入到10M NaOH溶液中，搅拌之后，运用水热法在130℃的烘箱中保温24h，经过离心洗涤后得到Na2Ti6O13纳米管(NTONT)；在干燥后，分别向50mg NTONT中加入1ml、2ml和3mlNi(NO3)2·6H2O(10mg ml-1)溶液。超声处理40min，离心分离，去离子水洗涤数次，产品置于60℃真空干燥箱中过夜。将产物磨成粉末，放入管式炉，在500℃氩气中保温5h，最终得到NNTONT-20、NNTONT-40和NNTONT-60等淡黄色固体，其中20，40，...

【技术特征摘要】

1.一种ni2+掺杂的na2ti6o13纳米管(nntont)材料的合成方法其特征在于：先将一定量的tio2加入到10m naoh溶液中，搅拌之后，运用水热法在130℃的烘箱中保温24h，经过离心洗涤后得到na2ti6o13纳米管(ntont)；在干燥后，分别向50mg ntont中加入1ml、2ml和3mlni(no3)2·6h2o(10mg ml-1)溶液。超声处理40min，离心分离，去离子水洗涤数次，产品置于60℃真空干燥箱中过夜。将产物磨成粉末，放入管式炉，在500℃氩气中保温5h，最终得到nntont-20、nntont-40和nntont-60等淡黄色固体，其中20，40，60为mni(no3)2·6h2o/mnto的质量百分比。

2.根据权利要求书1所述合成方法，其特征在于：合成分为两步，首先经过tio2在10mnaoh中进行水热法后退火合成纯的na2ti6o13纳米管，然后经过在硝酸镍溶液中超声离子交换后经退火得到nnton...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兴才，杨鹏，陶友荣，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：