[發明專利]一種碳包覆磷酸鈦鈉及其制備和應用

有效

• 申請號: 201810365619.0
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108766772B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 王苗;潘麗坤;張孝杰;陸婷
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/30;H01G11/36;C02F1/469
• 代理公司: 31215 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 徐筱梅;張翔<國際申請>=<國際公布>=

1.一種碳包覆磷酸鈦鈉，其特征在于以50～1000nm的磷酸鈦鈉顆粒及包覆在其表面碳框架構成一種用于制作電極的復合材料，所述碳框架為餅狀；所述磷酸鈦鈉顆粒為完整或不完整的六面體結構。

2.一種權利要求1所述碳包覆磷酸鈦鈉的制備，其特征在于該制備具體包括以下步驟：

a、框架模板的制備

將鈦源與對苯二甲酸、無水甲醇和N, N-二甲基甲酰胺按1g：1.5～4.0g：0.1～120mL :120～240mL質量體積比混合，在100～200℃溫度下水熱反應12～48h，反應液經離心分離后用N, N-二甲基甲酰胺和無水甲醇分別清洗3次，制得的有機無機雜化物為金屬有機框架模板；所述鈦源為鈦酸四丁酯或乙酰丙酮氧鈦；

b、框架模板的碳化

將上述制備的金屬有機框架模板在惰性氣體保護和400～1000℃溫度下碳化處理1~10h，得到碳化的金屬有機框架模板，所述碳化升溫速率為1～20℃/min；

c、前驅體的制備

將上述碳化的金屬有機框架模板與鈉源、磷源和去離子水按1:1~2:1~2:1~5質量比混合，研磨均勻后在120～200℃溫度下水熱反應4~24h，反應液經離心分離后用去離子水和無水乙醇分別清洗3次，制得立方體結構的碳包覆磷酸鈦鈉為前驅體；所述鈉源為磷酸二氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉中的任意一種或兩種以上的混合；所述磷源為磷酸、磷酸二氫銨、磷酸銨中的任意一種或至少兩種的混合物；

d、前驅體的碳化

將上述制備的前驅體在惰性氣體保護和400～1000℃溫度下碳化處理4~24h，得到立方體結構的碳包覆磷酸鈦鈉復合材料，所述前驅體碳化的升溫速率為1～20℃/min。

3.一種權利要求1所述碳包覆磷酸鈦鈉的應用，其特征在于將碳包覆磷酸鈦鈉與聚偏四氟乙烯和Super-P導電劑按70︰10︰20質量比混合，并分散于1-甲基吡咯烷酮中制成漿料，攪拌后均勻涂布在0.5 mm厚的石墨紙上，干燥后制得電容去離子的負極材料。