[发明专利]一种具有规则空心四方盒子状的五氧化二铌纳米棒材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种具有规则空心四方盒子状的五氧化二铌纳米棒材料的制备方法，将可溶性的铌盐、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂分别溶于去离子水中，搅拌均匀后混合，继续搅拌，将混合溶液进行水热反应，将反应完全的溶液离心处理，得到的固体物质；通过对所得的固体物质洗涤干燥后，在空气中煅烧，得到具有规则空心四方盒子状的五氧化二铌纳米棒材料。本发明解决了现有钠离子在五氧化二铌晶体中扩散缓慢的问题，通过改变离子的扩散距离来改善钠离子的扩散，提升了该材料作为负极材料的电化学性能；本发明的具有规则空心四方盒子状的五氧化二铌纳米棒材料倍率性能高、循环性能优良、结构稳定，且制备方法工艺简单、操作容易、成本较低。

主权项

1.一种具有规则空心四方盒子状的五氧化二铌纳米棒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在常温下，将可溶性铌盐、非离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂分别溶于去离子水中，进行第一次搅拌后混合；S2.将步骤S1所得的混合溶液进行第二次搅拌，将搅拌后的混合溶液移至反应釜中，在120～200℃温度下，进行水热反应，反应时间为12～36h，反应完全后，自然冷却至室温；S3.将步骤S2所得的溶液移至离心设备中进行离心处理，将离心所得固体物质分别，通过离子水和无水乙醇先后洗涤3～6次；在40～70℃温度下，干燥24～48h；S4.将步骤S3所得的干燥的固体物质置于空气中，在600～800℃温度下，煅烧2～9h，得到具有规则空心四方盒子状的五氧化二铌纳米棒材料；其中，所述可溶性铌盐为草酸铌、氯化铌和醋酸铌中至少一种，所述可溶性铌盐的铌离子的浓度为1.01～7.28mmol/L；所述非离子表面活性剂为聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物中P123和F127中至少一种；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵中至少一种；所述非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的质量比为20:1～1:20。