一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法
专利汇可以提供一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种采用超声分散技术制备 钛 酸锂溶胶前驱体或者掺杂 导电性 碳 材料的钛酸锂溶胶前驱体，并将溶胶前驱体通过 静电纺丝 得到 纳米 纤维 前驱体，将纳米纤维前驱体在无 氧 的惰性气氛中高温 烧结 得到纳米纤维钛酸锂及其 复合材料 。其具有较高的 电子 和离子导电性， 倍率性能 高，循环 稳定性 好，适合作为 锂离子 电池 和超级电容器的材料。，下面是一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于：采用超声分散技术制备钛酸锂溶胶前驱体或者掺杂导电性碳材料的钛酸锂溶胶前驱体，并将溶胶前驱体通过静电纺丝得到纳米纤维前驱体，将纳米纤维前驱体在无氧的惰性气氛中高温烧结得到纳米纤维钛酸锂及其复合材料；
该工艺包括如下步骤：
（1）在溶剂中溶解高分子有机聚合物，高速搅拌直至得到透明澄清的溶胶，高分子有机聚合物在溶胶中质量分数为5 20%；
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（2）按照Li：Ti=4.0 4.8：5的摩尔比，优选4.4：5，将锂盐和钛源化合物溶解在在非水溶~
剂中，并加入酸作为钛源化合物水解抑制剂，酸与溶剂的体积比例为酸：溶剂=1：0.2 1.0，~
优选1：0.7，搅拌至锂盐全部溶解，且溶液澄清；
（3）将步骤（2）得到的溶液加入到步骤（1）所得到的溶胶中，搅拌混合3 24h，优选5h；
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（4）在步骤（3）所得到的溶胶中，加入量为所制备钛酸锂及其复合材料质量的0 30%的~
导电性碳材料，加入后超声分散0.5 5h，优选2h；
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（5）将步骤（4）得到的溶胶采用静电纺丝机进行静电纺丝，纺丝速度为0.1 5mL/h，优选~
1mL/h；静电电压为15 35kV，优选25kV；接收板距离15 30cm，优选20cm；
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（6）将步骤（5）中静电纺丝得到的纳米纤维前驱体薄膜放在气氛炉中，在无氧的惰性气体保护下进行烧结，烧结温度为600 900℃，优选750℃；烧结时间为1 24h，优选3h；即可得~ ~
到纳米纤维钛酸锂及其复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于所述的高分子有机聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物中的一种，优选聚乙烯吡咯烷酮。
3.根据权利要求1一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于所述的导电性碳材料为乙炔黑、科琴黑、导电炭黑、天然石墨、人造石墨、气相生长碳纤维、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯、活性石墨烯、活性碳、氧化石墨、氧化石墨烯中的一种或其组合，优选石墨烯、活性石墨烯、氧化石墨中的至少一种。
4.根据权利要求1一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于所述的锂盐为醋酸锂、异丙醇锂、硝酸锂、氯化锂、碳酸锂、柠檬酸锂、草酸锂、乙酰丙酮锂中的一种，优选醋酸锂、乙酰丙酮锂、异丙醇锂中的一种。
5.根据权利要求1一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于所述的钛源化合物为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、四氯化钛、乙酰丙酮钛中的一种，优选钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种。
6.根据权利要求1一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于所述的溶剂为乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、异丙醇、乙酰胺、氯仿中的一种，溶剂根据所选高分子有机聚合物进行选择。
7.根据权利要求1一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于所述的酸为醋酸、硝酸、盐酸、柠檬酸、草酸的一种或其组合，优选醋酸。
8.根据权利要求1一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法，其特征在于所述惰性气体为氩气、氮气、氦气中的一种，优选氩气。
9.一种纳米纤维钛酸锂及其复合材料在锂离子电池或超级电容器中的应用。
一种纳米纤维钛酸锂复合材料的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
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1.0，优选1：0.7，搅拌至锂盐全部溶解，且溶液澄清。
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具体实施方式
5h，并超声分散0.5h，得到静电纺丝前驱体。采用静电纺丝机进行静电纺丝，纺丝速度为
2mL/h，静电电压为25kV，接收板距离20cm，得到静电纺丝前驱体薄膜。前驱体薄膜在氩气保护下，750℃烧结3h，如图1所示得到纳米纤维钛酸锂/碳。
5.63g乙醇中，并加入4.63g醋酸，搅拌直至溶液澄清，将此溶液加入到聚乙烯吡咯烷酮/乙醇溶胶中，搅拌5h，加入0.08g石墨烯，超声分散1h，得到掺杂石墨烯的钛酸锂溶胶前驱体。
采用静电纺丝机进行静电纺丝，纺丝速度为2mL/h，静电电压为25kV，接收板距离20cm，得到静电纺丝前驱体薄膜。前驱体薄膜在氩气保护下，750℃烧结3h，得到纳米纤维钛酸锂/碳/石墨烯复合材料。按照质量比85：10：5称取负极活性物质（纳米纤维钛酸锂/碳/石墨烯复合材料）、气相生长碳纤维和聚偏氟乙烯，在N-甲基吡咯烷酮中制成浆料，涂敷在铜箔上，经真空干燥，裁切成直径为8mm的极片，与金属锂片（作为负极）组成扣式半电池，在不同倍率下进行充放电测试。
5h，加入0.16g氧化石墨，超声分散1h，得到掺杂氧化石墨的钛酸锂溶胶前驱体。采用静电纺丝机进行静电纺丝，纺丝速度为2mL/h，静电电压为25kV，接收板距离20cm，得到静电纺丝前驱体薄膜。前驱体薄膜在氩气保护下，750℃烧结3h，得到纳米纤维钛酸锂/碳/石墨烯复合材料。
5h，加入0.08g活性石墨烯，超声分散1h，得到掺杂活性石墨烯的钛酸锂溶胶前驱体。采用静电纺丝机进行静电纺丝，纺丝速度为2mL/h，静电电压为25kV，接收板距离20cm，得到静电纺丝前驱体薄膜。前驱体薄膜在氩气保护下，750℃烧结3h，得到纳米纤维钛酸锂/碳/活性石墨烯复合材料。
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