[发明专利]一种钠离子电池负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种钠离子电池负极材料的制备方法。将钛源和其他两种异原子化合物依次经溶胶凝胶、热处理、浓碱浸泡和高温煅烧等步骤制取得到异原子共掺杂二氧化钛纳米管钠离子电池负极材料。本方法通过简单常见的设备制备出的异原子共掺杂二氧化钛纳米管形貌均一，导电性能优良，离子扩散速率提高，因此其具有储钠容量大，循环性能佳，库伦效率高等优异的电化学性能。本发明制备工艺简单，原料易得，成本低廉，环境友好，重复性高，产量大，利于工业化生产，具有广泛的商业化应用前景。

主权项

一种钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）异原子共掺杂二氧化钛前驱体的制备，将钛源化合物分散于短链单元醇中，混合比例为1:2‑1:8，磁力搅拌10‑30分钟，得到澄清均一的混合溶液；所述钛源化合物为钛酸四丁酯，钛酸四乙酯，四氯化钛，钛酸四异丙酯，钛酸丙酯中的一种或几种；所述短链单元醇为甲醇，乙醇，丙醇，正丁醇，异丁醇中的一种或多种；将可溶性的金属化合物和非金属化合物完全溶于短链单元醇中，磁力搅拌20‑60分钟，得到混合均匀的澄清溶液；将溶液逐滴缓慢的加入到溶液中，同时进行磁力搅拌2‑4小时，静置陈化10‑24小时后，60‑100℃下保存直至上层清液完全蒸发得到凝胶状物质；充分研磨，在300‑800℃下煅烧1‑5小时，自然冷却，得到异原子共掺杂二氧化钛前驱体；2）异原子共掺杂二氧化钛纳米管的制备，将步骤1）得到的异原子共掺杂二氧化钛前驱体按照5~20g/L的固液比分散在浓碱溶液中，搅拌1‑4小时转移至密封高压釜内，在120‑180℃保存10‑24小时，自然冷却；在步骤中得到的溶液进行过滤，将得到的固体用稀酸溶液和去离子水洗涤至中性，然后在50‑100℃条件下干燥处理，经过400‑800℃高温煅烧2‑8小时，冷却至室温，得到异原子共掺杂二氧化钛纳米管；3）将步骤2得到的异原子共掺杂二氧化钛纳米管制备成二次钠离子电池的负极或者电容器的负极。