[发明专利]一种氮掺杂钛酸锂/石墨烯纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种氮掺杂钛酸锂/石墨烯纳米复合材料的制备方法，首先称取一定量的钛源分散在无水乙醇中并用冰醋酸调节pH值，再加入去离子水搅拌一段时间后得到氢氧化钛溶胶；称取适量的氧化石墨烯，在去离子水中经超声分散后获得氧化石墨烯溶胶；将氢氧化钛溶胶和氧化石墨烯溶胶混合；再称取适量的锂源溶解在去离子水中，加入壳聚糖并用稀盐酸调节pH至酸性，搅拌后得到混合液；将所得到的氢氧化钛/氧化石墨烯混合溶胶体系加入到混合液中，并在搅拌过程中加入适量的交联剂，经冷冻干燥后得到固态物；将固态物在惰性气体气氛中煅烧后得到氮掺杂钛酸锂/石墨烯的纳米复合材料。上述方法制备的复合材料具有高导电性和高倍率性能，能作为锂离子电容器的负极材料。

主权项

1.一种氮掺杂钛酸锂/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、称取一定量的钛源分散在无水乙醇中并用冰醋酸调节pH值，再加入去离子水搅拌一段时间后得到氢氧化钛溶胶；所选取的钛源为钛酸四丁酯、钛酸乙酯、四氯化钛、硝酸钛和钛酸异丙酯中的一种或多种，且用冰醋酸调节的pH值范围为5‑7，搅拌时间为30‑240min；步骤2、称取适量的氧化石墨烯，在去离子水中经超声分散后获得氧化石墨烯溶胶；其中，所得到的氧化石墨烯溶胶的浓度为1g/L‑15g/L；超声分散的时间为1‑6h；步骤3、将所得到的氢氧化钛溶胶和氧化石墨烯溶胶混合，经超声处理后得到氢氧化钛/氧化石墨烯混合溶胶体系；步骤4、再称取适量的锂源溶解在去离子水中，加入一定量的壳聚糖并用稀盐酸调节pH至酸性，搅拌后得到混合液；其中，所选取的锂源为醋酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、硫酸锂、氯化锂和柠檬酸锂中的一种或多种；并按照锂源和钛源原子比为Li：Ti＝0.8‑0.86：1的比例来称取锂源；用稀盐酸调节的PH值范围为2‑6；所述壳聚糖的浓度为0.5g/L‑5g/L；步骤5、将步骤3所得到的氢氧化钛/氧化石墨烯混合溶胶体系加入到步骤4所得到的混合液中，并在搅拌过程中加入适量的交联剂，经冷冻干燥后得到固态物；步骤6、将步骤5所得到的固态物在惰性气体气氛中煅烧后得到氮掺杂钛酸锂/石墨烯的纳米复合材料。