[发明专利]一种钛酸亚铁材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钛酸亚铁材料，其特征在于：所述钛酸亚铁材料为六方纳米片结构，六方纳米片的厚度为10～30nm，边长为100～500nm。

2.根据权利要求1所述的一种钛酸亚铁材料，其特征在于：将所述钛酸亚铁材料与导电炭黑和海藻酸钠粘结剂按照7:1.5:1.5的质量比例进行研磨，充分混合后加入去离子水形成均匀的糊状物，涂覆在铜箔上作为测试电极，以金属钠作为对电极制成扣式电池，电解液为1M NaClO₄/EC:DMC(1:1)+5wt.％FEC，测试恒流充放电性能，在500mA/g的恒流放电密度下，循环第二圈的放电容量为230～250mA/g，相对于循环第二圈循环500圈放电后容量保持率为85％～95％，循环1000圈放电后容量保持率为77％～87％。

3.一种制备如权利要求1或2所述的钛酸亚铁材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

将钛源溶于四丁基氢氧化铵醇溶液中，得到含钛溶液，再将铁源加入至含钛溶液中，得到混合溶液；随后进行水热反应，反应后过滤获得滤渣及滤液，将滤渣洗涤、干燥后即得到钛酸亚铁材料；

所述铁源的加入量，按摩尔比计铁源：钛源为1：1～1.2；

所述混合溶液中，四丁基氢氧化铵的浓度为0.03～0.18mol/L；

所述水热反应温度为160～230℃，水热反应时间为5-15h。

4.根据权利要求3所述的一种钛酸亚铁材料的制备方法，其特征在于：所述钛源为钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸异丙酯中的至少一种，所述铁源提供二价铁。

5.根据权利要求3所述的一种钛酸亚铁材料的制备方法，其特征在于：所述的醇为乙醇，乙二醇，丙三醇，异丙醇中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的一种钛酸亚铁材料的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中，四丁基氢氧化铵的浓度为0.06～0.14mol/L。

7.根据权利要求3所述的一种钛酸亚铁材料的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中，钛的浓度为0.05～0.15mol/L。

8.根据权利要求3所述的一种钛酸亚铁材料的制备方法，其特征在于：所述水热反应温度为200～240℃，水热反应时间为7-13h。

9.一种如权利要求1所述的钛酸亚铁材料的应用，其特征在于：将权利要求1～2所述的钛酸亚铁材料应用作为钠离子电池负极材料。

10.根据权利要求9所述的钛酸亚铁材料的应用，其特征在于：将权利要求1～2所述的钛酸亚铁材料应用作为钠离子电池负极材料，测试恒流充放电性能，在500mA/g的恒流放电密度下，循环第二圈的放电容量为230～250mA/g，相对于循环第二圈循环500圈放电后容量保持率为85％～95％，循环1000圈放电后容量保持率为77％～87％。