[发明专利]一种钠离子电池负极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种钠离子电池负极材料的制备方法，所述电池负极材料为碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米材料，其制备方法为：先利用溶剂热法制备Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米粒子，将制得的Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米粒子分散到三（羟甲基）氨基甲烷溶液中，超声后加入盐酸多巴胺，搅拌、清洗、烘干后；将得到的粉末放入管式炉中Ar氛围下煅烧，制得所述碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米材料。本发明提供了一种钠离子电池负极材料——碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂（Ti_0.5Sn_0.5O₂@C）纳米粒子，其表现出相对较高的比容量；二期成本低、纯度高、性能优异，可以大量合成，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于电级材料制备技术领域，具体涉及一种钠离子电池负极材料的制备方法。

背景技术

钠是地球上储量较丰富的元素之一，与锂的化学性能类似，因此钠离子电池与锂离子电池也表现出诸多相似之处。钠离子电池相比锂离子电池有诸多优点，如成本低，安全性好，随着研究的深入，钠离子电池越来越具有成本效益，并有望在未来取代锂离子电池而被广泛应用。当前，钠离子电池因缺乏匹配合适的负极材料而制约其实际应用，开发性能优异的钠离子电池负极材料是当前该领域的研究热点和重点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供了一种钠离子电池负极材料——碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂（Ti_0.5Sn_0.5O₂ @C）纳米粒子，这种材料具有较高的储钠容量，具有良好的应用价值。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米材料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米粒子的制备：将0.5-1.5mmol钛酸丁酯、0.22-0.66g五水四氯化锡溶解在12-36ml乙二醇中，磁力搅拌0.5-1.5h；随后进行溶剂热反应，反应温度为150-200℃，反应时间为16-20h；反应结束后将得到的胶态悬浊液分别用N，N-二甲基甲酰胺和乙醇洗涤3~5次并于60℃下干燥12h；收集粉末放入马弗炉中400-600℃煅烧3-5h后得到Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米粒子；

（2）碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米材料的制备：将步骤（1）获得的Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米粒子球磨12-24h，然后分散到50-100 ml的5-15 mM的三（羟甲基）氨基甲烷溶液中，超声1-5 h，然后加入盐酸多巴胺，大力搅拌5-20 h，经去离子水和乙醇超声清洗3~5次，然后在60℃烘干；将得到的粉末放入管式炉中Ar氛围下400-700℃保温2-5 h，制得所述碳包覆Ti_0.5Sn_0.5O₂纳米材料，记为Ti_0.5Sn_0.5O₂ @C。