[发明专利]一种分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法，采用水热法一步制备得到分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料，所得板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料的形貌呈纳米片组装的微米球状，尺寸在1～2微米左右。所述制备方法包括以下步骤，将钛酸异丁酯和有机胺混合在水/乙醇溶液中搅拌，将所得沉淀在石墨烯的水/乙醇的碱性溶液中进行水热反应，即可得到最终产物。本发明采用水热法制备出分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料，解决了纯相板钛矿氧化钛难以合成和其电导率低导致电化学性能差的问题；且涉及的原料常见，工艺简单易行，产量较大，应用于锂离子电池负极时，表现出优异的电化学性能。

主权项

1.一种分级结构的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法，具体制备步骤为：1）将水和有机胺加入无水乙醇中，混合搅拌均匀，得混合液I；2）将钛酸异丁酯加入步骤1）所得混合液I中，充分搅拌，形成均匀的乳白色悬浊液，静置得白色沉淀；3）将水和氧化石墨烯加入无水乙醇中，混合均匀得混合液II，将步骤2）所得白色沉淀加入配制的混合液II中，超声处理2~3h，再加入乙二胺，继续进行超声处理1~2h，得混合液III；4）将步骤3）所得混合液III置于反应釜中，密闭后在自生压力下进行恒温晶化反应，待晶化反应完成后，进行离心分离，所得固体产物进行洗涤，即得所述的板钛矿型氧化钛/石墨烯复合材料；其形貌呈纳米片组装的微米球状，为石墨烯原位包覆纳米片状板钛矿型氧化钛。