一种铌酸钛硅基复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:33955883发布日期:2023-04-26 15:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铌酸钛硅基复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中钛源和铌源的总质量与有机铈化合物、有机聚合物、有机溶剂的质量比为100:(1-10):(50-200):(400-2000);

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中静电纺丝时,电压为5-50kv,滚轮接收速度为10-100r/min,推进推行速度为0.1-10ml/h;电纺针头到接收器的距离为5-30cm,静电纺丝时间为30-300min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述含铌钛铈的碳纤维材料的直径为1-10μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中羧酸化纳米硅、硅烷偶联剂、有机溶剂、含铌钛铈的碳纤维材料和碱性溶液的质量比为100:(1-10):(50-500):(10-50):(100-500);

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中反应的温度为50-150℃,反应时间为1-6h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述改性气体的通入流量为1-500sccm;

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤3)中碳源气体包括甲烷、乙炔和天然气中的至少一种,碳源气体的流量为1-10sccm;

9.一种铌酸钛硅基复合材料,其特征在于,由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。

10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求9所述的铌酸钛硅基复合材料。


技术总结
本发明涉及锂离子电池材料领域,具体涉及一种铌酸钛硅基复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的一种铌酸钛硅基复合材料的制备方法,包括:1)将钛源、铌源、有机铈化合物等混合后,通过静电纺丝得到含铌钛铈的碳纤维材料;2)将羧酸化纳米硅、硅烷偶联剂和有机溶剂、含铌钛铈的碳纤维材料和碱液后反应,得到铌钛铈硅基的碳纤维材料;3)得到的铌钛铈硅基的碳纤维材料分别在改性气体氛围和碳源气体氛围下进行加热,得到所述铌酸钛硅基复合材料。通过本发明方法获得的铌酸钛硅基复合材料可有效降低材料的膨胀性,提升材料的离子电导率以及电池的比容量和首次效率,同时本发明获得的材料还具有优异的保液率、吸液速率以及循环性能。

技术研发人员:刘忆恩
受保护的技术使用者:山西沃特海默新材料科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/11
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