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专利号: 2016107339896
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化物柱撑MXene复合材料,其制备方法包括如下步骤:

(1)取MAX原材料,用HF溶液处理得到MXene材料;

(2)将步骤(1)得到的MXene材料浸泡在浓度为0.001-0.5mol/L的含阳离子表面活性剂的溶液中于30-100℃下搅拌0.5~72h,然后离心、水洗、干燥得到预柱撑MXene材料;

(3)将预柱撑MXene材料加入浓度为0.05~10mol/L的含有氧化物前驱体的水溶液或有机溶液中于20-100℃下搅拌1-48h,然后离心、水洗、干燥得到产物;所述的氧化物前驱体是含铁、钴、镍、铅、铜、铝、锑、锰、锡或锌的可溶性盐或者是含硅或钛的有机酯;

(4)将步骤(3)的产物在保护气氛下以2~10℃/min的速率升温至300-800℃,在该温度下保温煅烧0.5~4h处理得到氧化物柱撑MXene材料。

2.如权利要求1所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:步骤(1)中,MXene材料是Ti3C2、Ti2C、Ti2N、Nb2C、Nb4C3、Ta2C、Ta4C3、V2C、V3C2、Cr2C、Cr3C2、(Ti0.5Nb0.5)2C或Ti3(C0.5N0.5)2。

3.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:步骤(2)中,阳离子表面活性剂为十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的一种或任意几种的组合。

4.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:步骤(2)中,溶液中阳离子表面活性剂浓度为0.005-0.3mol/L,搅拌在30-80℃下进行,搅拌时间为1-36小时。

5.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:步骤(3)中,氧化物前驱体是含铁、钴、镍、铅、铜、铝、锑、锰、锡或锌的氯化盐、硝酸盐、硫酸盐或乙酸盐或者是正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯或钛酸四丁酯。

6.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:步骤(3)中,所述有机溶液中的溶剂是乙醇、甲醇或丙酮。

7.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:步骤(3)中,搅拌在

20-70℃下进行,搅拌时间为1-36小时。

8.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:步骤(4)中,煅烧时保护气氛为氩气、氮气中的一种或两种任意比例的组合。

9.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料,其特征在于:所述制备方法由步骤(1)~(4)组成。

10.如权利要求1或2所述的氧化物柱撑MXene复合材料作为锂离子电池负极材料的应用。