[发明专利]一种镶嵌状复合材料及其制备方法和在锂离子电池负极材料中的应用

摘要

本发明公开一种镶嵌状复合材料及其制备方法和在锂离子电池负极材料中的应用，通过原位溶剂热反应来制备H2Ti12O25/还原氧化石墨烯电极材料，即镶嵌状复合材料，从而避免了H2Ti12O25的高温分解；且还原氧化石墨烯能够快速提供电子和离子传导，使得H2Ti12O25/还原氧化石墨烯电极材料具有优异的电化学性能。

主权项

1.一种镶嵌状复合材料，其特征在于，由还原氧化石墨烯和H₂Ti₁₂O₂₅组成，还原氧化石墨烯所占的重量比为3—8wt％，还原氧化石墨烯为纳米片状，H₂Ti₁₂O₂₅为纳米棒状，两者彼此镶嵌，按照下述步骤进行制备：步骤1，将钛源原位水解在分散有石墨烯的溶液中，经溶剂热反应后得到TiO₂/还原氧化石墨烯前驱体；在分散有石墨烯的溶液中，溶剂为乙醇和水，乙醇和水的体积比为(1—5)：1，调节pH为1—3；在80—90摄氏度下进行回流反应以实现钛源在分散有石墨烯的溶液中原位水解，再将水解后体系置于水热反应釜中进行密闭，置于烘箱中进行溶剂热反应，反应温度为150—200摄氏度；步骤2，将步骤1制备的TiO₂/还原氧化石墨烯前驱体与碱液进行反应，以得到Na₂Ti₃O₇/还原氧化石墨烯中间体，碱液为氢氧化钠水溶液；步骤3，利用酸液洗涤步骤2得到的Na₂Ti₃O₇/还原氧化石墨烯中间体，以得到H₂Ti₃O₇/还原氧化石墨烯(RGO)中间体；步骤4，将步骤3得到的H₂Ti₃O₇/还原氧化石墨烯中间体置于惰性保护氛围中进行热处理，以得到H₂Ti₁₂O₂₅/还原氧化石墨烯，即镶嵌状复合材料；热处理温度为250—270摄氏度，热处理时间为5—10小时。