[發明專利]納米結構LiNbO3/石墨烯電極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910604834.6
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110380048A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 郝青麗;焦新艷;宋娟娟;雷武;丹尼爾·曼德勒
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y40/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.一種納米結構LiNbO₃/石墨烯電極材料，其特征在于，所述的納米結構LiNbO₃均勻地包覆在石墨烯片層中，其中石墨烯占電極材料總質量的5.3~ 32.8%。

2.納米結構LiNbO₃/石墨烯電極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，將NbCl₅的乙醇溶液與油胺的乙醇溶液混合，充分攪拌；

第二步，將第一步混合液進行水熱反應；

第三步，將第二步產物分離、洗滌、干燥，在氮氣下熱處理后得到Nb₂O₅納米顆粒；

第四步，將Nb₂O₅納米顆粒與Li₂CO₃混合研磨，在空氣下煅燒得到LiNbO₃納米顆粒；

第五步，將LiNbO₃納米顆粒分散到水中，加入硅烷偶聯劑，充分攪拌；

第六步，將第五步所得混合液加入到氧化石墨烯水分散液中，充分攪拌后，分離、洗滌、干燥，得到LiNbO₃/氧化石墨烯；

第七步，將LiNbO₃/氧化石墨烯在空氣下煅燒，得到最終產物納米結構LiNbO₃/石墨烯電極材料。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟一中，所述的NbCl₅的摩爾量和油胺的體積比為5:1~2:1(mg: mL)，攪拌時間為20~120 min。

4. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟二中，所述的水熱反應溫度為120~200°C，反應時間為10~24 h。

5. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟三中，所述的熱處理溫度為600 °C，時間為1~3 h。

6. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟四中，所述的Nb₂O₅與Li₂CO₃的質量比為1:1~1:5，煅燒溫度為500~900 °C，煅燒時間為1~5 h。

7. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟五中，所述的LiNbO₃納米顆粒的質量與硅烷偶聯劑的體積比為1:5~1:2 (mg: uL)，攪拌時間為12~30 h。

8. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟六中，所述的氧化石墨烯水分散液的濃度是0.2~3 mg/mL，攪拌時間為1~5 h。

9.如權利要求2所述的方法，其特征在于，LiNbO₃納米顆粒與氧化石墨烯的質量比為5:1~10:1。

10. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟七中，煅燒溫度為200 °C，煅燒時間為1~3 h。