利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021109990454
申请人: 济南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种双金属铌氧化物复合碳材料,其结构为MXene材料具有的手风琴形态的片层状结构,该结构的片层是包括双金属氧化物MNb2O6和无定形碳形成的复合材料;其中:所述MNb2O6中的M选自Mn、Co、Mg、Sn元素中的任意一种,所述MNb2O6为铌铁矿结构。

2.权利要求1所述的双金属铌氧化物复合碳材料的制备方法,其特征在于,包括:(1)以铌基MXene材料为铌源,将其和另一种含有金属源的醇溶液加入脲的醇溶液中,得前驱体溶液,备用;所述金属源提供的金属元素M选自Co、Mn、Mg、Sn元素中的任意一种;

(2)将所述前驱体溶液进行溶剂热反应,分离出反应液中的固体产物,洗涤并干燥,得前驱体,备用;

(3)将所述前驱体在隔氧条件下煅烧,即得双金属铌氧化物复合碳材料;

步骤(1)中,所述前驱体溶液中,铌源、金属源分别提供的铌元素、金属元素M的摩尔比为2:1;

步骤(2)中,所述溶剂热反应的温度为150 180℃之间,反应时间为12 18h;

~ ~

步骤(3)中,所述煅烧温度为700 900℃,所述煅烧时间为4 6h。

~ ~

3.一种双金属铌氧化物MNb2O6的制备方法,其特征在于,包括:(1)以铌基MXene材料为铌源,将其和另一种含有金属源的醇溶液加入脲的醇溶液中,得前驱体溶液,备用;所述金属源提供的金属元素M选自Co、Mn、Mg、Sn元素中的任意一种;

(2)将所述前驱体溶液进行溶剂热反应,分离出反应液中的固体产物,洗涤并干燥,得前驱体,备用;

(3)将所述前驱体在空气中煅烧,即得双金属铌氧化物MNb2O6,其结构为MXene材料具有的手风琴形态的片层状结构,该结构的片层成分为铌铁矿结构的双金属氧化物MNb2O6,该MNb2O6中的M选自Mn、Co、Mg、Sn元素中的任意一种;

步骤(1)中,所述前驱体溶液中,铌源、金属源分别提供的铌元素、金属元素M的摩尔比为2:1;

步骤(2)中,所述溶剂热反应的温度为150 180℃之间,反应时间为12 18h;

~ ~

步骤(3)中,所述煅烧温度为700 900℃,所述煅烧时间为4 6h。

~ ~

4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述铌源的分子式为Nb2CTx。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述T为表面基团,其包括‑OH、‑O、‑F、‑Cl中的至少一种。

6.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属源选自Co、Mn、Mg或Sn元素的水溶性盐。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述水溶性盐为盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐中的至少一种。

8.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述脲的醇溶液为脲和乙醇按照1 2g:40mL的比例形成的混合液。

~

9.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,所述前驱体溶液中铌源和金属源的总浓度为0.02 0.06mol/L。

~

10.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,通过过滤或离心的方式分离出反应液中的固体产物,然后用乙醇、去离子水依次洗涤后,在50 80℃下烘干10~ ~

24h,即得前驱体。

11.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述隔氧条件由惰性气体或氮气作为保护气提供隔氧的反应环境。

12.权利要求1所述的双金属铌氧化物复合碳材料或者权利要求2‑11任一项所述的方法制备的双金属铌氧化物或者其复合碳材料在储能部件中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用,其特征在于,将所述双金属铌氧化物或者其复合碳材料作为锂电池的负极材料。