[发明专利]钛酸钠纳米纤维材料的制备方法及以该材料为负极的钠离子混合电容器

权利要求书

1.钛酸钠纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)将钛源和钠源分别加入N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、乙酸的混合溶剂中，持续搅拌至得到淡黄色透明溶液，Ti与Na摩尔比为3：2；

(2) 将聚乙烯吡咯烷酮加入到步骤1）的反应液中继续搅拌，得到淡黄色透明的静电纺丝前驱体溶液，聚乙烯吡咯烷酮的加入量为前驱体溶液质量的8~12%；

(3)将步骤2）中所得前驱体溶液转移至医用注射器中，开始在静电纺丝仪上纺丝，并用铝箔接收纳米纤维；静电纺丝参数为，纺丝针头与金属收集板之间的距离为12~16 cm，纺丝电压为12~15 kV，给液速率为0.3~0.6 mL h^-1;

(4)将步骤3）中所得的载有纳米纤维的铝箔进行真空干燥处理后，收集纳米纤维并置于管式炉中煅烧处理，即可得到钛酸钠纳米纤维。

2.权利要求1所述的钛酸钠纳米纤维材料的制备方法，步骤（1）中N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、乙酸的混合溶剂中各成分的体积比为N,N-二甲基甲酰胺：乙醇：乙酸=5：5：2。

3.权利要求1所述的钛酸钠纳米纤维材料的制备方法，步骤（1）中所述的钛源为钛酸异丙酯、钛酸四丁酯或乙醇氧钛中的一种或多种；钠源为乙酸钠、乙醇钠中的一种或两种。

4.权利要求1所述的钛酸钠纳米纤维材料的制备方法，步骤（2）中所述的聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为1300000。

5.权利要求1所述的钛酸钠纳米纤维材料的制备方法，步骤（4）真空干燥的温度为60~80 ℃，干燥时间为5~12 h；煅烧气氛为空气、氮气、氩气中一种，煅烧温度为500~700 ℃，升温速率为1~3 ℃∙min⁻¹。

6.一种钠离子混合电容器，以权利要求1所述的钛酸钠纳米纤维材料为负极材料，以涂覆有活性炭的铝箔为正极,其中，正极活性物质与负极活性物质的质量比为3。