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专利号: 2017101081527
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1. 在常温下,将可溶性铌盐溶于去离子水与高分子醇的混合溶剂a中,形成混合溶液A,将混合溶液A进行第一次搅拌,搅拌均匀后备用;

S2. 将步骤S1所得的溶液中加入含钠离子和/或钾离子的金属碱溶液或盐溶液作为矿化剂,得到混合溶液B,密封后,进行第二次搅拌,将搅拌后的混合溶液B移至反应釜中,进行水热反应,反应完成后,自然冷却至室温;

S3. 将步骤S2所得的溶液进行离心处理得到固体物质,将所得固体物质分别通过去离子水和无水乙醇洗涤3 6次后,进行干燥,得到无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料;

~

其中,S1中所述混合溶剂a的去离子水与高分子醇的质量比为35:1 1:35;S1和S2中所~述可溶性铌盐的铌离子与矿化剂的钠离子和/或钾离子的摩尔比为1:4 1:6;所述水热反应~的温度为110 250℃,所述水热反应的时间为6 72h;S3中所述干燥的温度为80 150℃,干燥~ ~ ~的时间为8 16 h。

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2.根据权利要求1所述的无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,所述可溶性铌盐为草酸铌、氯化铌、醋酸铌中的至少一种,所述可溶性铌盐的铌离子浓度为10 90mmol/L;优选地,所述可溶性铌盐的铌离子浓度为15 50mmol/L。

~ ~

3.根据权利要求1所述的无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,所述高分子醇为聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种;所述高分子醇的分子量为6000~

20000;S1中所述混合溶剂a的去离子水与高分子醇的质量比为3:7 10:3。

~

4.根据权利要求1所述的无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,所述碱溶液为氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种,所述盐溶液为硝酸钠、氯化钠、醋酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、硝酸钾、氯化钾、醋酸钾、柠檬酸钾和酒石酸钾中的至少一种;所述碱溶液或盐溶液中钠离子和/或钾离子的浓度为0.05 0.5 mol/L;优选地,所述碱溶液或盐~溶液中钠离子和/或钾离子的浓度为0.19  0.25mol/L。

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5.根据权利要求1所述的无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,所述可溶性铌盐的铌离子与矿化剂的钠离子和/或钾离子的摩尔比为1:5。

6.根据权利要求1所述的无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,S2中所述水热反应的温度为170℃ 200℃,所述水热反应的时间为12 30 h。

~ ~

7.根据权利要求1所述的无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,所述第二次搅拌的时间为0.5 12h;优选地,所述第二次搅拌的时间为3 5 h。

~ ~

8.根据权利要求1所述的无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料的制备方法,其特征在于,所述干燥的温度为110℃,所述干燥的时间为12 h。

9.一种根据权利要求1 8任意一项所述制备方法制备得到的无基底五氧化二铌纳米片~阵列负极材料。

10.一种根据权利要求9所述无基底五氧化二铌纳米片阵列负极材料在制备锂离子电池的负极材料中的应用。