[发明专利]双离子脱盐电极及其制备方法

权利要求书

1.一种双离子脱盐电极，其特征在于，采用MXene@NTO复合材料作为负极材料，所述MXene@NTO的组分为Ti₃C₂@Na₄Ti₅O₁₂ Na₄Ti₉O₂₀；所述MXene@NTO复合材料通过以下步骤制备：按照每0.1 g MXene中至少加入NaOH溶液10 ml的量，将MXene加入浓度为1~10mol/L的NaOH溶液中，在100~300℃温度下水热反应1~6 h，静置自然冷却至常温；将所得反应产物过滤后，用去离子水洗涤至少2次，在30~80℃温度下真空干燥至少10h，得到MXene@NTO复合材料。

2.根据权利要求1所述的双离子脱盐电极，其特征在于，采用NiCo-Ox@石墨烯复合材料作为正极材料，所述NiCo-Ox@石墨烯复合材料通过以下步骤制备：按照摩尔比10：5：32称取六水合氯化镍、六水合氯化钴和六次甲基四胺并溶于30 ml去离子水中，磁力搅拌15 min；在混合液中加入氧化石墨烯，每30ml去离子水中加入氧化石墨烯的量为1~5 ml，先搅拌1~3h，再超声1~3h，然后加热至100~200℃水热反应8~12h；将反应产物过滤，在温度为30~60℃下真空干燥至少6h，然后在N₂气氛下煅烧得到NiCo-Ox@石墨烯复合材料。

3.根据权利要求1所述的双离子脱盐电极，其特征在于，采用竹笋叶炭化材料作为正极材料，所述竹笋叶炭化材料通过以下步骤制备：将竹笋叶在80~120℃干燥12~24h，研磨后在400~1000℃温度下碳化1~10h；将碳化产物加入KOH溶液混匀，浸泡至少10h后过滤；将过滤所得固体干燥12~24h，再在400~1000℃温度下碳化1~10h，得到竹笋叶炭化材料。

4.一种双离子脱盐电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将正极材料或负极材料、乙炔黑及聚四氟乙烯乳液按照质量比4：1：5混匀得到浆料，将浆料刮涂在碳电极上，在60~80℃温度下烘干，得到正极或负极，所述负极材料为MXene@NTO复合材料，所述MXene@NTO的组分为Ti₃C₂@Na₄Ti₅O₁₂ Na₄Ti₉O₂₀；所述MXene@NTO复合材料通过以下步骤制备：按照每0.1 g MXene中至少加入NaOH溶液10 ml的量，将MXene加入浓度为1~10mol/L的NaOH溶液中，在100~300℃温度下水热反应1~6 h，静置自然冷却至常温；将所得反应产物过滤后，用去离子水洗涤至少2次，在30~80℃温度下真空干燥至少10h，得到MXene@NTO复合材料。

5.根据权利要求4所述的双离子脱盐电极的制备方法，其特征在于，所述正极材料为NiCo-Ox@石墨烯复合材料，所述NiCo-Ox@石墨烯复合材料通过以下步骤制备：按照摩尔比10：5：32称取六水合氯化镍、六水合氯化钴和六次甲基四胺并溶于30 ml去离子水中，磁力搅拌15 min；在混合液中加入氧化石墨烯，每30 ml去离子水中加入氧化石墨烯的量为1~5ml，先搅拌1~3h，再超声1~3h，然后加热至100~200℃水热反应8~12h；将反应产物过滤，在温度为30~60℃下真空干燥至少6h，然后在N₂气氛下煅烧得到NiCo-Ox@石墨烯复合材料。

6.根据权利要求5所述的双离子脱盐电极的制备方法，其特征在于，在N₂气氛中煅烧时控温煅烧，控制升温速率为2 ℃/min，温度升高至300~500℃后保温煅烧1~3h，再控制降温速率为2 ℃/min降低至室温。