[發明專利]一種鈉離子電池負極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810800117.6
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108987712B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 洪振生;黃萬露;周凱強
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/054;B82Y30/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;甘垚

本發明公開了一種鈉離子電池負極材料的制備方法，所述電池負極材料為碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂納米材料，其制備方法為：先利用溶劑熱法制備Ti_0.5Sn_0.5O₂納米粒子，將制得的Ti_0.5Sn_0.5O₂納米粒子分散到三（羥甲基）氨基甲烷溶液中，超聲后加入鹽酸多巴胺，攪拌、清洗、烘干后；將得到的粉末放入管式爐中Ar氛圍下煅燒，制得所述碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂納米材料。本發明提供了一種鈉離子電池負極材料——碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂（Ti_0.5Sn_0.5O₂@C）納米粒子，其表現出相對較高的比容量；二期成本低、純度高、性能優異，可以大量合成，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于電級材料制備技術領域，具體涉及一種鈉離子電池負極材料的制備方法。

背景技術

鈉是地球上儲量較豐富的元素之一，與鋰的化學性能類似，因此鈉離子電池與鋰離子電池也表現出諸多相似之處。鈉離子電池相比鋰離子電池有諸多優點，如成本低，安全性好，隨著研究的深入，鈉離子電池越來越具有成本效益，并有望在未來取代鋰離子電池而被廣泛應用。當前，鈉離子電池因缺乏匹配合適的負極材料而制約其實際應用，開發性能優異的鈉離子電池負極材料是當前該領域的研究熱點和重點。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術不足，提供了一種鈉離子電池負極材料——碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂（Ti_0.5Sn_0.5O₂ @C）納米粒子，這種材料具有較高的儲鈉容量，具有良好的應用價值。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂納米材料的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）Ti_0.5Sn_0.5O₂納米粒子的制備：將0.5-1.5mmol鈦酸丁酯、0.22-0.66g五水四氯化錫溶解在12-36ml乙二醇中，磁力攪拌0.5-1.5h；隨后進行溶劑熱反應，反應溫度為150-200℃，反應時間為16-20h；反應結束后將得到的膠態懸濁液分別用N，N-二甲基甲酰胺和乙醇洗滌3~5次并于60℃下干燥12h；收集粉末放入馬弗爐中400-600℃煅燒3-5h后得到Ti_0.5Sn_0.5O₂納米粒子；

（2）碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂納米材料的制備：將步驟（1）獲得的Ti_0.5Sn_0.5O₂納米粒子球磨12-24h，然后分散到50-100 ml的5-15 mM的三（羥甲基）氨基甲烷溶液中，超聲1-5 h，然后加入鹽酸多巴胺，大力攪拌5-20 h，經去離子水和乙醇超聲清洗3~5次，然后在60℃烘干；將得到的粉末放入管式爐中Ar氛圍下400-700℃保溫2-5 h，制得所述碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂納米材料，記為Ti_0.5Sn_0.5O₂ @C。