[發明專利]一種多孔碳微球原位復合納米TiO2

在審

• 申請號: 202011600923.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112694121A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 程承
• 申請（專利權）人: 程承
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047;C01B32/05;B82Y40/00;B82Y30/00;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
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1.一種多孔碳微球原位復合納米TiO₂，其特征在于：所述多孔碳微球原位復合納米TiO₂的制備方法包括以下步驟：

(1)向反應瓶中加入蒸餾水、氫氧化鈉和納米TiO₂，超聲至均勻分散，將溶液倒入反應釜中，加熱至120-140℃，反應20-30h，得到TiO₂納米管。

(2)向反應瓶中乙醇和稀氨水混合溶劑，加入TiO₂納米管和硅烷偶聯劑，超聲至均勻分散，加熱至40-60℃，反應5-10h，得到改性TiO₂納米管。

(3)在氮氣氛圍中，向反應瓶中加入蒸餾水和乙醇混合溶劑，加入改性TiO₂納米管，超聲至均勻分散，加熱至60-70℃，加入丙烯腈，再緩慢滴加過硫酸鉀溶液，反應3-6h，得到聚丙烯腈微球修飾TiO₂納米管。

(4)將聚丙烯腈微球修飾TiO₂納米管置于氣氛管式爐中，進行預氧化過程，得到脫氫-環化聚丙烯腈微球修飾TiO₂納米管。

(5)將質量比為10:25-40的脫氫-環化聚丙烯腈微球修飾TiO₂納米管和氫氧化鉀研磨混合，置于氣氛管式爐中，進行碳化過程，制備得到多孔碳微球原位復合納米TiO₂，應用于鋰離子電池負極材料中。

2.根據權利要求1所述的一種多孔碳微球原位復合納米TiO₂，其特征在于：所述步驟(1)中的氫氧化鈉和納米TiO₂的質量比為20-30:1。

3.根據權利要求1所述的一種多孔碳微球原位復合納米TiO₂，其特征在于：所述步驟(2)中的硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷，與TiO₂納米管的質量比為20-40:100。

4.根據權利要求1所述的一種多孔碳微球原位復合納米TiO₂，其特征在于：所述步驟(3)中的TiO₂納米管、丙烯腈和過硫酸鉀的質量比為100:60-120:0.5-3。

5.根據權利要求1所述的一種多孔碳微球原位復合納米TiO₂，其特征在于：所述步驟(4)中的預氧化過程是空氣氛圍中，250-300℃下預氧化1-2h。

6.根據權利要求1所述的一種多孔碳微球原位復合納米TiO₂，其特征在于：所述步驟(5)中的碳化過程為氬氣氛圍，750-850℃下碳化2-3h。