[發明專利]一種二維層狀TiO₂@Ti₃C₂電極材料及其制備方法在審

申請號：	201811372617.0	申請日：	2018-11-19
公開（公告）號：	CN109273697A	公開（公告）日：	2019-01-25
發明（設計）人：	李麗;姜高學;謝政軍;曹丙強	申請（專利權）人：	濟南大學
主分類號：	H01M4/36	分類號：	H01M4/36;H01M4/48;H01M4/583;H01M10/0525
代理公司：	濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240	代理人：	高強
地址：	250022 山東***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	制備電極材料洗滌干燥冰水浴二維鋰離子電池電極層狀結構強氧化劑無機材料循環壽命比容量反應釜氫氟酸撤除水熱表現
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【說明書】：

本發明屬于無機材料的制備領域，具體涉及一種二維層狀TiO₂@Ti₃C₂電極材料及其制備方法。該方法的具體步驟為：將氫氟酸和強氧化劑按一定比例混合，在冰水浴中攪拌并緩慢加入Ti₃SiC₂，待攪拌一段時間后撤除冰水浴，室溫下繼續攪拌，經過洗滌干燥獲得Ti₃C₂材料；將上述得到的Ti₃C₂材料置于反應釜中，水熱之后，再經過洗滌干燥即可得到TiO₂@Ti₃C₂電極材料。該方法制備得到的TiO₂@Ti₃C₂電極材料具有很好的層狀結構，比表面積高，用作鋰離子電池電極材料時，表現出高的比容量且具有優異的循環壽命。本發明制備方法簡單、易于操作、重復性好。

技術領域

本發明屬于無機材料的制備領域，具體涉及一種二維層狀TiO₂@Ti₃C₂電極材料及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池作為一種重要的儲能設備，以其能量密度大、無記憶效應、循環壽命長和環境友好等優點引起了人們的廣泛興趣。隨著鋰離子電池的飛速發展，其在手機、電腦、汽車等領域廣泛應用，這也要求鋰離子電池性能不斷提高改進，鋰離子電池負極材料的研究也被提出更高要求。

二維材料具有獨特的電學、光學和機械性能，而二維的金屬碳化物或氮化物（MXenes）作為新型的二維材料，具有高比表面積、高機械強度的特點，又具備組分靈活可調，最小納米層厚可控等優勢，在儲能領域擁有巨大潛力。以Ti₃SiC₂為前驅體，經過刻蝕Si原子層獲得層狀Ti₃C₂，并以Ti₃C₂其為基底進行水熱復合，得到二維層狀TiO₂@Ti₃C₂，來改善和提高該材料的性能。此外，二維層狀TiO₂@Ti₃C₂電極材料，不僅可以增加電解液和活性物質的有效接觸面積，而且有利于電子傳輸。因此，開發一種二維層狀TiO₂@Ti₃C₂電極材料及其制備方法在鋰離子電池的應用中具有重要的意義。