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一种钛酸钠纳米线/石墨烯复合负极材料及其制备方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-17 17:08:03
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-05-18 09:21:49
本发明适用于钠离子电池负极材料领域，提供了一种钛酸钠纳米线/石墨烯复合负极材料及其制备方法。所述钛酸钠纳米线/石墨烯复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：将氧化石墨溶于有机溶剂中，得到氧化石墨烯溶液；在所述氧化石墨烯溶液中加入钛源，混合处理后，进行第一次溶剂热反应，得到二氧化钛/石墨烯复合物；在所述二氧化钛/石墨烯复合物中加入NaOH水溶液，进行第二次溶剂热反应，得到钛酸钠纳米线/石墨烯粗产物；将所述钛酸钠纳米线/石墨烯粗产物水洗至pH值为中性，干燥处理，得到钛酸钠纳米线/石墨烯复合负极材料。
一种钛酸钠纳米线/石墨烯复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：将氧化石墨溶于有机溶剂中，得到氧化石墨烯溶液；在所述氧化石墨烯溶液中加入钛源，混合处理后，进行第一次溶剂热反应，得到二氧化钛/石墨烯复合物；在所述二氧化钛/石墨烯复合物中加入NaOH水溶液，进行第二次溶剂热反应，得到钛酸钠纳米线/石墨烯粗产物；将所述钛酸钠纳米线/石墨烯粗产物水洗至pH值为中性，干燥处理，得到钛酸钠纳米线/石墨烯复合负极材料。
在现有储能电池体系中，锂离子电池由于具有能量密度大、循环寿命长、工作电压 高、无记忆效应等优点，已在便携式电子设备、电动汽车、航空航天等领域中广泛应用。然而 其仍然存在很多问题，如电池安全、成本问题、资源依赖瓶颈等。钠离子电池是与锂离¥电 池类似的电池体系，具有原材料资源丰富、成本较低、比容量高、安全性能好等优点，是一种 非常有前景的化学电源，在对能量密度和体积要求不高的新能源存储和电网调峰等大型储 能装置领域具有广阔的应用前景。因此，近年来钠离子电池引起全世界的广泛关注，关键材 料和相关技术研究进展迅速。
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本发明丨疋供的钛fe钠纳米线/石墨稀复合负极材料，为纳米级复合材料，提高了欽 酸钠的电子导电性和离子导电性，进而改善了钛酸钠的钠离子电池电化学性能。此外，所述 钛酸，纳米线/石墨烯复合负极材料，一方面，石墨烯具有良好的电子导电性，可以提高复 ^材料的电子^电性;另一方面，钛酸钠纳米线的结构有利于增加与电解液的接触面积，有 〒离子传输;同时，石麵片层之间形成的三维多孔结构有利于钠离子的嵌入 1口了复合材料的储钠容量及倍率性能。因此，本发明制备的钛酸钠纳米线/石墨 細复^•负极材料具有储钠容量高、倍率性能好、循环寿命长等优异的电化学性能。 提供^麵纳賴7石難复合倾_•，其结构通_纳米线均勾 层中的三维分级结构，铁酸钠由单相如爪307组成。所述钛酸钠纳米线/石 :烯人极材料在0.1C电流密度下首次嵌钠容量可达434 1raAh/g，循环50次后的放电容 星可达334mAh/g;在400mA/g的大电流密度下容量保持在153mAh/g。
技术合作
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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