[發明專利]一種磷摻雜鈦酸鈉納米線及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810785458.0
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN109167054B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李成超;金峰;耿洪波;張宇斐;蘇豪
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M10/054;B82Y30/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種磷摻雜鈦酸鈉納米線，其特征在于，所述納米線是將鈦片依次分別放入到裝有丙酮、乙醇、鹽酸、去離子水中超聲清洗后，進行干燥，得到鈦片A；將鈦片A放入裝有氫氧化鈉溶液的反應釜中，進行水熱反應，所得產物經清洗至水的pH＝7，進行干燥，得到鈦酸鈉前驅體；再通入保護氣，將次磷酸鈉和鈦酸鈉前驅體進行退火制得。

2.根據權利要求1所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線，其特征在于，所述鹽酸的摩爾溶度為0.5～1mol/L；所述氫氧化鈉水溶液的濃度為0.3～1mol/L，所述超聲的時間為30～60min，所述干燥的溫度均為60℃，所述干燥的時間均為12～24h。

3.根據權利要求1所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線，其特征在于，所述水熱反應的溫度為120～220℃，所述水熱反應的時間為1～4h。

4.根據權利要求1所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線，其特征在于，所述退火的溫度為250～450℃，所述退火的溫升速率為2～5℃/min，所述退火的時間為2～6h。

5.根據權利要求1所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線，其特征在于，所述次磷酸鈉和鈦酸鈉前驅體的質量比為(10～20)：1。

6.根據權利要求1-5任一項所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線的制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

S1.將鈦片依次分別放入到裝有丙酮、乙醇、鹽酸、去離子水中超聲清洗后,進行干燥，得到鈦片A；

S2.將鈦片A加入氫氧化鈉水溶液中放入反應釜中，進行水熱反應，所得產物用去離子水清洗，進行干燥，得到鈦酸鈉前驅體；

S3.將次磷酸鈉和鈦酸鈉前驅體，通入保護氣在管式爐中進行退火，從室溫升至250～450℃，并保持2～6h，而后自然冷卻到室溫，制得磷摻雜鈦酸鈉的納米線。

7.根據權利要求6所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述保護氣為氮氣或氬氣；所述保護氣的流量為0.02～0.04m³/h。

8.權利要求1-5任一項所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線作為負極材料在鈉離子電池領域中的應用。

9.根據權利要求8所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線作為負極材料在鈉離子電池領域中的應用，其特征在于，將所述磷摻雜鈦酸鈉的納米線與金屬鈉組成鈉離子紐扣半電池。

10.根據權利要求8所述的磷摻雜鈦酸鈉納米線作為負極材料在鈉離子電池領域中的應用，其特征在于，所述鈉離子電池為鈦酸鈉鈉離子電池。