[發(fā)明專利]一種碳納米纖維/鈦酸鋰復(fù)合電極材料及其制備方法和應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110952579.1 | 申請日： | 2021-08-19 |
| 公開（公告）號： | CN113659127A | 公開（公告）日： | 2021-11-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 夏新輝;張永起 | 申請（專利權(quán)）人： | 電子科技大學(xué)長三角研究院（湖州） |
| 主分類號： | H01M4/485 | 分類號： | H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525;C01B32/15;C01G23/00;B82Y40/00;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 北京正華智誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870 | 代理人： | 李林合 |
| 地址： | 313001 浙江省湖州市西塞*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 納米 纖維 鈦酸鋰 復(fù)合 電極 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種碳納米纖維/鈦酸鋰復(fù)合電極材料，其特征在于：包括碳納米纖維載體以及負載于所述碳納米纖維載體表面的鈦酸鋰納米片；所述碳納米纖維載體為碳螺旋納米纖維，所述鈦酸鋰納米片在載體上負載的厚度為100～300nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米纖維/鈦酸鋰復(fù)合電極材料，其特征在于：所述碳螺旋納米纖維的直徑為50～200nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米纖維/鈦酸鋰復(fù)合電極材料，其特征在于：所述鈦酸鋰納米片在載體上負載的厚度為200nm。
4.如權(quán)利要求1～3任一項所述的碳納米纖維/鈦酸鋰復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
(1)制備銅納米顆粒；
(2)以步驟(1)所得銅納米顆粒為催化劑，乙炔為碳源，于真空以及強度為200～600瓦的等離子體環(huán)境中反應(yīng)0.5～3h，接著通入保護氣體恢復(fù)到常壓，并在保護氣體下進行熱處理，得碳螺旋納米纖維；
(3)以步驟(2)所得碳螺旋納米纖維為載體，以四氯化鈦溶液為反應(yīng)源，在碳螺旋納米纖維表面沉積一層二氧化鈦；接著將所得產(chǎn)物放置于氫氧化鋰溶液經(jīng)水熱反應(yīng)，再在氬氣氣氛中進行熱處理，即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述銅納米顆粒經(jīng)過以下步驟制得：
以銅片為工作電極，鉑片為對電極；將電極浸置于濃度為0.1～0.5mol/L、pH值為1～5的硫酸銅水溶液中，控制陰極工作電流密度為0.5～2A/g，電解反應(yīng)30～90秒，得銅納米顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中乙炔流量為20～50sccm，真空度為10～30Pa，反應(yīng)溫度為200～500℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述保護氣體為氬氣；熱處理溫度600～1200℃，時間為1～5小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中四氯化鈦在碳螺旋納米纖維上的沉積過程為：將碳螺旋納米纖維放置于原子層沉積儀中，以0.02～0.2mol/L的四氯化鈦溶液反應(yīng)源，于80～180℃下沉積50～150周。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中氫氧化鋰溶液濃度為0.1～1.0mol/L；水熱反應(yīng)溫度為100～200℃，時間為3～12小時；熱處理溫度為600～900℃、時間為3～6小時。
10.如權(quán)利要求1～3任一項所述的碳納米纖維/鈦酸鋰復(fù)合電極材料在制備快充鋰離子電池中的應(yīng)用。
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