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专利号: 2024109927810
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种球磨制备花状MXene/C钠电负极材料的方法,其特征在于,包括以下制备步骤:(1)将陶瓷相前驱体MAX按照固液比1g:5‑20mL投入到锂盐溶液中,在磁力搅拌作用下反应,搅拌时间不少于12h,反应结束后经过离心、水洗、醇洗、烘干得到多层MXene材料A;

(2)配置剥离剂B:将所需的氮源、碳源、硅源研磨混匀后得到剥离剂B;

(3)将多层MXene材料A与剥离剂B加入到球磨罐中混合均匀得到原料固体粉末,加入直径不同的球磨珠,密封球磨罐后置入行星式球磨机进行机械球磨反应,球磨时间不少于

12h,反应结束后得到产物1;

(4)将产物1放入高温管式炉中进行煅烧,反应完毕得到产物2;

(5)将产物2投入溶液中,产物2与溶液的固液比为1g:100‑500mL,经过磁力搅拌和超声处理,反应结束后经过抽滤、水洗、醇洗烘干后得到终产物花状MXene/C钠电负极材料;

所述剥离剂B包含氮源、碳源、硅源,三者的质量比为1.5:(0.05‑1):(0.1‑1);

所述氮源为尿素、二氰二胺、三聚氰胺中的一种或者几种;所述碳源为葡萄糖、蔗糖、柠檬酸中的一种或者几种;所述硅源为二氧化硅、单质硅、一氧化硅的一种或者几种;

步骤(3)球磨珠直径为5mm、8mm以及12mm中的两种或者三种,密封球磨内的气氛为氮气、氩气或二氧化碳气体中的一种;

步骤(1)中锂盐溶液为锂盐的盐酸溶液,溶质为LiF,浓度为8‑12M;

步骤(1)陶瓷相前驱体MAX为钛铝碳MAX‑Ti3AlC2;

步骤(3)中多层MXene材料A与剥离剂B的质量比为1:(15‑30);

步骤(5)溶液为HF、乙醇的水溶液,HF用量为10‑20mL,乙醇用量为5‑15mL,水用量为

200‑500mL。

2.根据权利要求1所述球磨制备花状MXene/C钠电负极材料的方法,其特征在于,步骤(3)球磨罐和球磨珠的材质为玛瑙、不锈钢、刚玉、聚氨酯中的一种。

3.根据权利要求1所述球磨制备花状MXene/C钠电负极材料的方法,其特征在于,步骤(3)原料固体粉末与球磨珠的质量比为(30‑10):1。

4.根据权利要求1所述球磨制备花状MXene/C钠电负极材料的方法,其特征在于,步骤(4)高温煅烧方法为:将产物1置于高温管式炉中,以5℃/min的升温速率升至600‑1000℃保温2‑6h,煅烧结束后待温度降至室温后,取出研磨即可。

5.根据权利要求1所述球磨制备花状MXene/C钠电负极材料的方法,其特征在于,步骤(5)超声时间为5‑30min,磁力持续搅拌时间为3‑12h;步骤(5)中烘干温度为60‑120℃,烘干时间为6‑18h。