一种氮化钛包覆钛酸镍复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:11136883阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氮化钛包覆钛酸镍复合材料,其特征在于,该复合材料为氮化钛均匀包覆在球状钛酸镍纳米颗粒表面形成的核壳结构材料TiN@NiTiO3

2.根据权利要求1所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料,其特征在于,所述的球状钛酸镍纳米颗粒的直径为200~600nm,其表面均匀包覆的氮化钛的厚度为20~100nm。

3.根据权利要求2所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料,其特征在于,所述的球状钛酸镍纳米颗粒质量为复合材料质量的70%~90%。

4.制备权利要求1~3任一项所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料的方法,其特征在于,首先将钛源、镍源、表面活性剂加入有机溶剂中,通过溶剂热法合成球状钛酸镍纳米颗粒;然后,将所得球状钛酸镍颗粒浸泡在钛酸四丁酯溶液中,经过超声处理之后,逐滴加入去离子水,搅拌混合均匀,静置,洗涤,干燥即得TiO2@NiTiO3前驱体;最后,将所得TiO2@NiTiO3前驱体在600~900℃,通入氨气进行氮化反应,洗涤,干燥,即得TiN@NiTiO3

5.根据权利要求4所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料的制备方法,其特征在于,所述钛源与镍源的摩尔比为1:2~2:1;镍源与表面活性剂的摩尔比为5:1~10:1;镍源与有机溶剂的摩尔比为1:200~1:500。

6.根据权利要求4或5所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料的制备方法,其特征在于,所述钛源为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯或钛酸正乙酯中的至少一种;所述镍源为硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍或氯化镍中的至少一种;所述表面活性剂为柠檬酸、柠檬酸钠或柠檬酸钾中的至少一种;所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇或丙三醇中的至少一种。

7.根据权利要求4或5所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂热反应温度为150~200℃,反应时间为16~24h。

8.根据权利要求4或5所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料的制备方法,其特征在于,所述球状钛酸镍纳米颗粒与钛酸四丁酯的质量比为1:5~1:10;超声处理时间为0.5~1h;所滴加的去离子水与钛酸四丁酯的质量比为10:1~20:1;静置时间为1~2h。

9.根据权利要求4所述的氮化钛包覆钛酸镍复合材料的制备方法,其特征在于,所述氮化反应的时间为3~9h;所述溶剂热反应与氮化反应所得产物均采用水和乙醇反复洗涤后,抽滤,再置于60~90℃温度条件下,真空干燥8~12h。

10.权利要求1-3任一项所述氮化钛包覆钛酸镍复合材料或权利要求4-9任一项所述制备方法所制备得到的氮化钛包覆钛酸镍复合材料的应用,其特征在于,将所述氮化钛包覆钛酸镍复合材料应用作为锂离子电池或钠离子电池负极材料。

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