[發明專利]高純度一維結構Zn2Ti3O8納米材料的制備方法及其在鋰電池中的應用有效
| 申請號： | 200910112063.5 | 申請日： | 2009-06-25 |
| 公開（公告）號： | CN101580274A | 公開（公告）日： | 2009-11-18 |
| 發明（設計）人： | 魏明燈;洪振生 | 申請（專利權）人： | 福州大學 |
| 主分類號： | C01G23/00 | 分類號： | C01G23/00;H01M4/58 |
| 代理公司： | 福州元創專利商標代理有限公司 | 代理人： | 蔡學俊 |
| 地址： | 350002*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 純度 結構 zn sub ti 納米 材料 制備 方法 及其 鋰電池 中的 應用 | ||
技術領域
本發明屬于鋰電池技術領域，更具體涉及一種高純度一維結構Zn2Ti3O8納米材料的制備方法及其在鋰電池中的應用。
背景技術
鋰離子電池的核心是儲鋰材料。目前，石墨是廣泛應用于商業化鋰離子電池的負極材料。但石墨嵌鋰電位低，在充放電過程中石墨表面可能引起金屬鋰的沉積，存在一定的安全隱患。最近，尖晶石Li4Ti5O12由于具有良好的循環性能及無毒、安全等優點而成為較有前景的負極材料。但是Li4Ti5O12的理論容量只有石墨的一半，因而開發具有良好循環性能且較高容量的負極材料仍然是該領域的研究重點。
發明內容
本發明的目的是提供一種高純度一維結構Zn2Ti3O8納米材料的制備方法及其在鋰電池中的應用，制備Zn2Ti3O8納米材料溫度低，操作簡便、成本低、純度高、性能優異，可以大量合成，采用該Zn2Ti3O8納米材料應用于鋰電池中，具有容量高、循環性能好等特點。
高純度一維結構Zn2Ti3O8納米材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法的步驟包括：2-5克二氧化鈦粉末和20-50毫升濃度為10-20摩爾/升燒堿溶液混合，在100℃-140℃反應20h，反應物再經稀鹽酸洗滌后，取0.05-0.4克物料加入含Zn(NH3)42+離子濃度為0.5-2摩爾/升水溶液中60℃下攪拌24小時。然后在450℃-650℃焙燒3h，制備得到一維結構Zn2Ti3O8納米材料，該一維結構Zn2Ti3O8納米材料用于鋰電池中。
本發明的顯著優點是：本發明在較低的溫度下，首次合成出高純度一維結構Zn2Ti3O8納米材料。用此高純度一維結構Zn2Ti3O8納米材料作鋰電池負極材料，發現其具有出色的循環性能及較高的比容量，將其應用在應用于鋰電池中，具有容量高、循環性能好等特點。
附圖說明
圖1是本發明的Zn2Ti3O8納米棒的透過電鏡照片。
圖2是本發明的鋰電池在不同充放電電流條件下的循環特性圖。
具體實施方式
以下根據實施例具體闡述本發明的實施。
實施例
制備方法的步驟包括：2-5克二氧化鈦粉末和20-50毫升濃度為10-20摩爾/升的燒堿溶液混合，在100℃-140℃反應20h反應物再經稀鹽酸洗滌后，取0.05-0.4克加入含Zn(NH3)42+離子濃度0.5-2摩爾/升Zn(NH3)42+水溶液中60℃下攪拌24小時；然后在450℃-650℃焙燒3h，制備得到一維結構Zn2Ti3O8納米材料。
按照本方法制備得到的一維結構Zn2Ti3O8納米材料的形貌參數為：長度約為幾百納米至微米級，由大小約幾十納米左右的粒子連接而成，具體結構如圖1中所示。所述備得到的一維結構Zn2Ti3O8納米材料的純度為：70％-90％。
將本發明的一維結構Zn2Ti3O8納米材料用于鋰電池中。
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