一种高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法及其在锂离子电池中的应用与流程

文档序号:12749795阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法,其特征在于所述制备方法步骤如下:

一、将含氮有机物溶于溶剂中,配制含氮有机物溶液,将铌酸钛材料投入其中并进行充分搅拌及超声分散,控制C、N、Ti的摩尔比为1~5:1~3:0.1~10;

二、将步骤一分散好的悬浊液通过加热搅拌蒸发溶剂法或者溶剂热法制备铌酸钛材料与含氮有机物的复合前驱体;

三、将步骤二得到的复合前驱体进行热处理,热解有机物后得到导电性较好的铌酸钛材料。

2.根据权利要求1所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法,其特征在于所述含氮有机物溶液的浓度为0.1mol/L~5mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法,其特征在于所述含氮有机物为氰胺、尿素、二氰二胺、三聚氰胺、四甲基胍、N-亚甲氨基乙腈、亚氨脲中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法,其特征在于所述溶剂为水、乙醇、乙腈、丙酮、二甲基甲酰胺中的一种或者几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法,其特征在于所述加热搅拌蒸发溶剂法的温度为40~90℃。

6.根据权利要求1所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法,其特征在于所述溶剂热法的温度为120~220℃,时间为5~20h。

7.根据权利要求1所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料的制备方法,其特征在于所述热处理温度为500~900℃,时间为1~10h,保护气氛为氮气或者氩气。

8.权利要求1-7任一权利要求制备得到的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料可作为负极材料应用在锂离子电池中。

9.根据权利要求8所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料可作为负极材料应用在锂离子电池中,所述锂离子电池由正极片、负极片、隔膜、电解液、铝制外壳或者铝塑膜构成,负极片包含铜箔和负极浆料,其特征在于所述负极浆料按照70~95%的铌酸钛材料、2~10%的导电剂和3~20%的粘结剂的质量百分比组成。

10.根据权利要求9所述的高性能掺氮包碳的铌酸钛材料可作为负极材料应用在锂离子电池中,其特征在于所述导电剂为乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯或者Super-P中的一种或者其中几种的混合物。

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