[发明专利]一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法及其产品和应用

权利要求书

1.一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1）将 PVP溶于乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，其中三者质量比为1：2：1，磁力搅拌1~2 h至混合均匀，标记为溶液A；

2）向上述溶液A中加入可溶性镁盐和钛盐，磁力搅拌1~2 h至均匀，使镁盐、钛盐、PVP、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为2：4：1：2：1，标记为溶液B；

3）将溶液B加入发泡剂，磁力搅拌至均匀，随后在电势为18千伏条件下静电纺丝，然后在恒定温度下60~80℃烘箱干燥，得前驱体；

4）将干燥后前驱体在500~600 ℃煅烧30~60 min，得钛酸镁材料；

5）将钛酸镁材料利用循环伏安法扫描800~1000次，通过发生吸氧反应得最终产物钛酸镁@超氧钛酸镁材料。

2.根据权利要求1所述一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法，其特征在于镁盐为醋酸镁、柠檬酸镁或乳酸镁中的一种或其中的任意组合物。

3.根据权利要求1所述一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法，其特征在于所述的钛盐为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯或钛酸乙酯中一种或其中的任意组合物。

4.根据权利要求1所述一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法，其特征在于所述的发泡剂是茶皂素或碳酸氢钠的一种或其组合。

5.根据权利要求1所述一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法，其特征在于，步骤5）中，对电极和参比电极分别是铂丝和Ag/AgCl；溶液是1 M的氢氧化钾溶液；电压窗口为0~60 mV，扫描速率为50~100 mV/s。

6.根据权利要求1至5任一项所述一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法，其特征在于，按下述步骤制备：

1）将 PVP溶于乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，其中三者质量比为1：2：1，磁力搅拌1 h至混合均匀，标记为溶液A；

2）向上述溶液A中加入可溶性醋酸镁和钛酸四丁酯，磁力搅拌1~2 h至均匀，使醋酸镁、钛酸四丁酯、PVP、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为2：4：1：2：1，标记为溶液B；

3）将溶液B加入发泡剂茶皂素，磁力搅拌至均匀，随后在电势为18千伏条件下静电纺丝，然后在恒定温度下80℃烘箱干燥，得前驱体；

4）将干燥后前驱体在500℃煅烧60 min，得钛酸镁材料；

5）将钛酸镁材料利用循环伏安法扫描1000次，对电极和参比电极分别是铂丝和Ag/AgCl；溶液是1M的氢氧化钾溶液；电压窗口为60 mV，扫描速率为100 mV/s，通过发生吸氧反应得最终产物钛酸镁@超氧钛酸镁材料。

7.根据权利要求1至5任一项所述一种钛酸镁@超氧钛酸镁电池材料的制备方法，其特征在于，按下述步骤制备：

1）将 PVP溶于乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，其中三者质量比为1：2：1，磁力搅拌1 h至混合均匀，标记为溶液A；

2）向上述溶液A中加入可溶性柠檬酸镁和钛酸异丙酯，磁力搅拌1h至均匀，使柠檬酸镁、钛酸异丙酯、PVP、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为2：4：1：2：1，标记为溶液B；

3）将溶液B加入发泡剂茶皂素，磁力搅拌至均匀，随后在电势为18千伏条件下静电纺丝，然后在恒定温度下60℃烘箱干燥，得前驱体；

4）将干燥后前驱体在600 ℃煅烧30min，得钛酸镁材料；

5）将钛酸镁材料利用循环伏安法扫描800~1000次，对电极和参比电极分别是铂丝和Ag/AgCl；溶液是1M的氢氧化钾溶液；电压窗口为30 mV，扫描速率为50 mV/s，通过发生吸氧反应得最终产物钛酸镁@超氧钛酸镁材料。