[發明專利]碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法

在審

• 申請號: 201610919962.6
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107978734A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 王輝;施義杰
• 申請（專利權）人: 江蘇今道投資發展有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;C25D11/26
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙)32211
• 代理人: 陸華君

技術領域

本發明涉及二次電池技術領域，特別是涉及一種碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法。

背景技術

高速發展的人類社會對能源的需求量與日俱增，然而，隨著地球化石能源的不斷消耗，能源短缺已成為制約當今社會高速發展的瓶頸。因此，尋求可再生能源的高效利用是人類社會實現可持續發展的最佳選擇。

二次電池(Rechargeable battery)：二次電池又稱為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池。其利用化學反應的可逆性，可以組建成一個新電池，即當一個化學反應轉化為電能之后，還可以用電能使化學體系修復，然后再利用化學反應轉化為電能。

氮化鈦具有良好的導電性和機械穩定性，是一種新型的電極材料，已被廣發應用于二次電池，但是氮化鈦作為電極材料，其導電性和電催化活性仍不夠理想，影響了二次電池的效率。

因此，針對上述問題，有必要提出一種碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供一種碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法，所述制備方法包括：

S1、建立兩電極電化學反應體系，以鈦網作為陽極，鉑片作為陰極，氟化銨、水和乙二醇溶液作為電解質溶液，進行陽極氧化，得到二氧化鈦納米管/鈦網晶體相材料；

S2、將二氧化鈦納米管/鈦網晶體相材料在氨氣氣氛中進行氮化處理，得到氮化鈦納米管/鈦網材料；

S3、將氮化鈦納米管/鈦網材料浸泡于葡萄糖溶液中，進行碳源吸附，干燥后在氮氣氣氛中高溫碳化處理，然后冷卻，得到碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S1中陽極氧化的電壓為80～100V直流電，陽極氧化的時間為5～10h。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2的氮化處理具體為：

將二氧化鈦納米管/鈦網晶體相材料置于管式爐中，并持續通入氨氣，氮氣流量為30～50mL/min，在500℃條件下處理2h。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2前還包括：

將二氧化鈦納米管/鈦網晶體相材料在300～500℃條件下煅燒1～2h。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S3中，葡萄糖溶液濃度為10～50wt％，浸泡時間1～5h，高溫碳化處理中氮氣流量30～50mL/min，處理時間1～5h。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明的碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極既能保證光催化電極具有良好的電催化活性和導電性，鈦網的網孔能夠有利于電解液在電池腔體中擴散，應用于二次電池時能夠提高電池的充放電性能，提高了電池效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明中碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參圖1所示，本發明中一種碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法，包括：

S1、建立兩電極電化學反應體系，以鈦網作為陽極，鉑片作為陰極，氟化銨、水和乙二醇溶液作為電解質溶液，進行陽極氧化，得到二氧化鈦納米管/鈦網晶體相材料；

S2、將二氧化鈦納米管/鈦網晶體相材料在氨氣氣氛中進行氮化處理，得到氮化鈦納米管/鈦網材料；

S3、將氮化鈦納米管/鈦網材料浸泡于葡萄糖溶液中，進行碳源吸附，干燥后在氮氣氣氛中高溫碳化處理，然后冷卻，得到碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極。

具體地，在本發明一優選實施例中，一種碳包覆氮化鈦納米管/鈦網光催化電極的制備方法，具體包括：