一种氧化镓纳米片的制备方法及电极片与流程

本发明涉及氧化镓，特别是涉及一种氧化镓纳米片的制备方法及电极片。

背景技术：

1、氧化镓(ga2o3)纳米材料在紫外透明电极、高温气体传感器、日盲紫外探测器和功率器件等领域具有巨大的应用潜力,以氧化镓材料制作的功率器件，相较于碳化硅和氮化镓所制成的产品，更加耐热且高效、成本更低、应用范围更广，是被国际普遍关注并认可已开启产业化的第四代半导体材料。因此，实现高结晶质量和尺寸形貌可控的ga2o3纳米材料是关键。

2、近年来，人们对各种ga2o3纳米结构的合成和性能进行了大量研究，如纳米线、纳米棒、纳米带和纳米壁。发明专利cn111439778a公开了一种纳米级氧化镓的制备方法，采用硝酸镓与表面活性剂混合后使用沉淀剂沉淀，后经过离心600-900度煅烧，得到纳米级的氧化镓，平均粒径在700 1000nm。但该方法煅烧温度高，所得产物微观颗粒易结团，产品均匀性降低。

3、发明专利cn116282134a公开了一种羟基氧化镓煅烧制备颗粒尺寸均一纳米级氧化镓的方法，采用无机盐溶液对羟基氧化镓前驱体进行预处理，然后对其高温煅烧制备纳米级β-ga2o3粉体材料。

4、发明专利cn103086420b公开了一种纳米氧化镓及其应用，采用硝酸镓的水合物的溶液水浴加热，得到的产物同样也经过高温煅烧，所制备的氧化镓为扇状和针状的形貌规则的纳米晶体，纵向长度为100nm，晶相为β-ga2o3。综上所述，合成氧化镓普遍需要较高的合成温度和一些非常规的前驱体，此外，基于溶液法低温下制备的ga2o3的2d材料报道较少。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于，提供一种氧化镓纳米片的制备方法，该制备方法采用一次合成，中间不需要添加其他的反应物，并且在封闭容器中低温即可进行，可操作性、安全性和制备成本都大大降低。产物通过离心即可分离，不需要提纯后再次煅烧研磨等手段，后续可直接应用于电池中的阳极材料或催化领域。本发明的另一目的在于，提供一种电极片，该电极片导电性好，使用该电极片制备的电池电学性能优。

2、一种氧化镓纳米片的制备方法，包括如下步骤：a、将三(二甲酰胺)镓和溶剂置于在高温高压反应釜中，反应后冷却至室温得到白色溶液；

3、b、将a步骤所得白色溶液进行离心收集得到白色沉淀物，将白色沉淀分散在极性溶剂中，得到纳米氧化镓的分散液。

4、在步骤a中，溶剂为正己烷，正辛烷，异辛酸，乙二醇，丙三醇，正辛醇或异辛醇中的一种或几种。反应温度为80-300摄氏度，反应时间为2-24小时。

5、在步骤b中，分散溶剂为乙醇，异丙醇，丙酮，乙腈中的一种或几种。

6、本反应中，由于设置高温高压，三(二甲酰胺)镓会解离为镓离子和二甲胺分子，镓离子与溶剂中微弱含量的氧气反应，生成氧化镓。因为氧气的含量小，因此得到的粒径较小的氧化镓颗粒。

7、优选的，在步骤a中，溶剂为正己烷和正辛醇按体积比为1:(1.5-3)的混合物。

8、优选的，在步骤a中，溶剂为正己烷和正辛醇按体积比为1:2的混合物。

9、一种电极片，在碳布上涂覆有氧化镓纳米颗粒与乙炔黑和聚偏氟乙烯(pvdf)按重量比8:1:1的混合物。

10、为了更好地理解和实施，下面结合具体实施方式详细说明本发明。

技术特征：

1.一种氧化镓纳米片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的氧化镓纳米片的制备方法，其特征在于：在步骤a中，溶剂为正己烷，正辛烷，异辛酸，乙二醇，丙三醇，正辛醇或异辛醇中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的氧化镓纳米片的制备方法，其特征在于：在步骤a中，反应温度为80-300摄氏度，反应时间为2-24小时。

4.根据权利要求3所述的氧化镓纳米片的制备方法，其特征在于：在步骤b中，分散溶剂为乙醇，异丙醇，丙酮，乙腈中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的氧化镓纳米片的制备方法，其特征在于：在步骤a中，溶剂为正己烷和正辛醇按体积比为1:(1.5-3)的混合物。

6.根据权利要求4所述的氧化镓纳米片的制备方法，其特征在于：在步骤a中，溶剂为正己烷和正辛醇按体积比为1:2的混合物。

7.一种电极片，其特征在于：在碳布上涂覆有所述氧化镓纳米颗粒与乙炔黑和聚偏氟乙烯(pvdf)按重量比8:1:1的混合物。

技术总结
本发明涉及氧化镓技术领域，特别是涉及一种氧化镓纳米片的制备方法及电极片。一种氧化镓纳米片包括如下步骤：A、将三(二甲酰胺)镓和溶剂置于在高温高压反应釜中，反应后冷却至室温得到白色溶液；B、将A步骤所得白色溶液进行离心收集得到白色沉淀物，将白色沉淀分散在极性溶剂中，得到纳米氧化镓的分散液。电极片，在碳布上涂覆有氧化镓纳米颗粒与乙炔黑和聚偏氟乙烯(PVDF)按重量比8:1:1的混合物。该制备方法采用一次合成，中间不需要添加其他的反应物，并且在封闭容器中低温即可进行，可操作性、安全性和制备成本都大大降低。本发明的电极片，该电极片导电性好，使用该电极片制备的电池电学性能优。

技术研发人员：崔正星
受保护的技术使用者：东莞意可新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16