[发明专利]一种多孔氮化钛微球及其制备方法与在锂硫电池中的应用

摘要

本发明公开了一种多孔氮化钛微球及其制备方法与在锂硫电池中的应用；该方法主要是以二氧化钛为钛源，以双氰胺或三聚氰胺为氮源，以纳米二氧化硅为造孔剂，采用喷雾干燥法结合高温热处理制备具有高比表面积、大孔体积的多孔氮化钛微球。该制备方法工艺简单、容易控制、环境污染小、适合大规模生产，制备的多孔氮化钛形貌均匀，结构稳定。用于锂硫电池中作为硫固定材料，该微球高的比表面积、大的孔体积可以保证充足硫的嵌入，良好的导电性可增强电极中电子/离子转移效率；高的极性提供了对多硫化物强的固定能力；该多孔氮化钛/硫正极展示出高的比容量、出色的循环稳定性。

主权项

1.一种多孔氮化钛微球的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：S1，将纳米二氧化钛、二氧化硅气凝胶加入到含有表面活性剂的水溶液中，超声分散1h；再加入氮源和糖类，继续搅拌30min，得到均一的溶液，所述的氮源为双氰胺或三聚氰胺，所述的糖类为葡萄糖或蔗糖；S2，将S1中的溶液转移至喷雾干燥机中干燥，设置喷雾干燥机的进风口温度为220‑300℃，出风口温度为90‑140℃；得到干燥的粉体；S3，将S2中得到的粉体置于管式炉中，在氩气气氛下，以5℃/min的升温速率升温至800‑900℃，保温2h，自然冷却至室温，得到SiO₂@TiN复合微球；S4，将S3中得到的复合微球加入到20wt％的氢氧化钠溶液中，搅拌6h，去除二氧化硅模板，得到多孔TiN微球。