CN101580274B - 高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用 - Google Patents
高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101580274B CN101580274B CN2009101120635A CN200910112063A CN101580274B CN 101580274 B CN101580274 B CN 101580274B CN 2009101120635 A CN2009101120635 A CN 2009101120635A CN 200910112063 A CN200910112063 A CN 200910112063A CN 101580274 B CN101580274 B CN 101580274B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimentional structure
- nano material
- preparation
- lithium cell
- nano
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供一种高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用,将二氧化钛粉末和烧碱溶液混合反应后,再经稀盐酸洗涤,然后加入含Zn(NH3)4 2+的水溶液中搅拌,最后焙烧制备得到一维结构Zn2Ti3O8纳米材料,该一维结构Zn2Ti3O8纳米材料用于锂电池中。本发明制备Zn2Ti3O8纳米材料温度低,操作简便、成本低、纯度高、性能优异,可以大量合成,采用该Zn2Ti3O8纳米材料应用于锂电池中,具有容量高、循环性能好等特点。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域,更具体涉及一种高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用。
背景技术
锂离子电池的核心是储锂材料。目前,石墨是广泛应用于商业化锂离子电池的负极材料。但石墨嵌锂电位低,在充放电过程中石墨表面可能引起金属锂的沉积,存在一定的安全隐患。最近,尖晶石Li4Ti5O12由于具有良好的循环性能及无毒、安全等优点而成为较有前景的负极材料。但是Li4Ti5O12的理论容量只有石墨的一半,因而开发具有良好循环性能且较高容量的负极材料仍然是该领域的研究重点。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用,制备Zn2Ti3O8纳米材料温度低,操作简便、成本低、纯度高、性能优异,可以大量合成,采用该Zn2Ti3O8纳米材料应用于锂电池中,具有容量高、循环性能好等特点。
高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法的步骤包括:2-5克二氧化钛粉末和20-50毫升浓度为10-20摩尔/升烧碱溶液混合,在100℃-140℃反应20h,反应物再经稀盐酸洗涤后,取0.05-0.4克物料加入含Zn(NH3)4 2+离子浓度为0.5-2摩尔/升水溶液中60℃下搅拌24小时。然后在450℃-650℃焙烧3h,制备得到一维结构Zn2Ti3O8纳米材料,该一维结构Zn2Ti3O8纳米材料用于锂电池中。
本发明的显著优点是:本发明在较低的温度下,首次合成出高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料。用此高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料作锂电池负极材料,发现其具有出色的循环性能及较高的比容量,将其应用在应用于锂电池中,具有容量高、循环性能好等特点。
附图说明
图1是本发明的Zn2Ti3O8纳米棒的透过电镜照片。
图2是本发明的锂电池在不同充放电电流条件下的循环特性图。
具体实施方式
以下根据实施例具体阐述本发明的实施。
实施例
制备方法的步骤包括:2-5克二氧化钛粉末和20-50毫升浓度为10-20摩尔/升的烧碱溶液混合,在100℃-140℃反应20h反应物再经稀盐酸洗涤后,取0.05-0.4克加入含Zn(NH3)4 2+离子浓度0.5-2摩尔/升Zn(NH3)4 2+水溶液中60℃下搅拌24小时;然后在450℃-650℃焙烧3h,制备得到一维结构Zn2Ti3O8纳米材料。
按照本方法制备得到的一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的形貌参数为:长度约为几百纳米至微米级,由大小约几十纳米左右的粒子连接而成,具体结构如图1中所示。所述备得到的一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的纯度为:70%-90%。
将本发明的一维结构Zn2Ti3O8纳米材料用于锂电池中。
Zn2Ti3O8纳米材料用于锂电池时,该锂电池组装过程包括:锂电池组装:按质量比Zn2Ti3O8∶聚四氟乙烯∶乙炔黑=50∶10∶40混合研磨后均匀地涂在0.25cm2的铜片上做正极,负极为金属锂,电解质是1M LiClO4的EC+DEC+DMC溶液,所述溶液中EC∶DEC∶DMC的体积比=1∶1∶1,以上锂电池的组装过程均在手套箱里进行。
效果性能测定:锂电池在电流密度为0.3Ag-1经过100次循环后,其比容量仍可达146mAh/g;接着在电流密度为0.5Ag-1下再经过100次循环后,其比容量仍达123mAh/g;然后再恢复到0.3Ag-1经过25次循环后,其比容量仍可达145mAh/g。最后继续在电流密度为0.1Ag-1下经过50次循环后,其比容量仍达190mAh/g,如图2中所示。这些结果表明一维结构Zn2Ti3O8纳米材料作锂电池负极材料,其循环性能十分稳定。
Claims (5)
1.一种高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法的步骤包括:将2-5克二氧化钛粉末和20-50毫升浓度为10-20摩尔/升的烧碱溶液混合,在100℃-140℃反应20h;反应物再经稀盐酸洗涤后,取0.05-0.4克物料加入含Zn(NH3)4 2+离子浓度为0.5-2摩尔/升的水溶液中60℃下搅拌24小时;然后在450℃-650℃焙烧3h,制备得到一维结构Zn2Ti3O8纳米材料。
2.根据权利要求1所述的高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法,其特征在于:所述方法制备得到的一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的形貌参数为:长度为几百纳米至微米级,由大小几十纳米的粒子连接而成一维结构;所制备得到的一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的纯度为:70%-90%。
3.一种如权利要求1或2所述方法制备的高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的用途,其特征在于:所述一维结构Zn2Ti3O8纳米材料用于锂电池中。
4.根据权利要求3所述的高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的用途,其特征在于:所述Zn2Ti3O8纳米材料用于锂电池时,该锂电池组装过程包括:锂电池组装:按质量比Zn2Ti3O8∶聚四氟乙烯∶乙炔黑=50∶10∶40混合研磨后均匀地涂在0.25cm2的铜片上做正极,负极为金属锂,电解质是1M LiClO4的EC+DEC+DMC溶液,所述溶液中EC∶DEC∶DMC的体积比=1∶1∶1。
5.根据权利要求4所述的高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的用途,其特征在于:所述锂电池的组装过程均在手套箱里进行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101120635A CN101580274B (zh) | 2009-06-25 | 2009-06-25 | 高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101120635A CN101580274B (zh) | 2009-06-25 | 2009-06-25 | 高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101580274A CN101580274A (zh) | 2009-11-18 |
CN101580274B true CN101580274B (zh) | 2011-04-06 |
Family
ID=41362615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009101120635A Expired - Fee Related CN101580274B (zh) | 2009-06-25 | 2009-06-25 | 高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101580274B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102050490A (zh) * | 2010-11-25 | 2011-05-11 | 福州大学 | 阳极材料LiZnVO4的合成及其在锂电池中的应用 |
CN103801281B (zh) * | 2012-11-14 | 2016-01-20 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种钛酸锌量子点负载二氧化钛纳米带的制备方法 |
CN103896328B (zh) * | 2014-03-13 | 2015-09-09 | 福建师范大学 | 亚钛酸锌纳米片及其制备方法和应用 |
CN106629830B (zh) * | 2017-01-10 | 2018-06-15 | 福州大学 | 一种钛酸锌纳米线材料及其在钙钛矿太阳能电池中的应用 |
CN110581273B (zh) * | 2019-09-18 | 2021-04-13 | 东北大学秦皇岛分校 | 一种锌位钠铜共掺杂协同氮硫掺杂碳包覆改性钛酸锌负极材料及其制备方法和用途 |
-
2009
- 2009-06-25 CN CN2009101120635A patent/CN101580274B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101580274A (zh) | 2009-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101434416B (zh) | 羟基体球形四氧化三钴及制备方法 | |
CN104218243A (zh) | 一种高稳定性的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法 | |
CN103972497B (zh) | 锂离子电池Co2SnO4/C纳米复合负极材料及其制备与应用 | |
CN102344356B (zh) | 一种电池级纳米草酸亚铁的制备方法 | |
CN101434417A (zh) | 电池级球形四氧化三钴的湿法制备方法 | |
CN107394178B (zh) | 一种钠离子电池负极用碳酸钴/石墨烯复合材料及其制备方法与应用 | |
CN101580274B (zh) | 高纯度一维结构Zn2Ti3O8纳米材料的制备方法及其在锂电池中的应用 | |
CN105226273A (zh) | 一种磷酸锰铁锂及其制备方法及应用 | |
CN102107906B (zh) | 一种钛酸锂材料的制备方法 | |
CN107732193A (zh) | 一种应用核壳结构高镍正极材料的全固态锂电池及其制备方法 | |
CN103247793A (zh) | 高性能复合型球形锂离子二次电池正极材料及制备方法 | |
CN110504447A (zh) | 一种氟掺杂的镍钴锰前驱体及其制备方法与应用 | |
CN102079530A (zh) | 一种溶胶凝胶技术制备锂离子电池正极材料硼酸铁锂的方法 | |
CN101704681A (zh) | 一种尖晶石结构钛酸锂的制备方法 | |
CN110668505B (zh) | 含钴二维手风琴状纳米片材料及其制备方法和应用 | |
CN111342008A (zh) | 一种氟化钾掺杂富锂锰基材料及其制备方法和应用 | |
CN101764217A (zh) | 一种纳米级磷酸铁锂的制备方法 | |
CN110911652B (zh) | 一种纳米球形α-MnO2/Bi2O3材料及其制备方法和应用 | |
CN107317019B (zh) | 一种钠离子电池负极用碳酸亚铁/石墨烯复合材料及其制备方法与应用 | |
CN100483809C (zh) | 一种锂离子电池正极材料超细LiFePO4/C的制备方法 | |
CN110649263A (zh) | 镍离子电池磷酸钒锂正极材料及溶胶凝胶制备方法与应用 | |
CN100402433C (zh) | 一种氧化亚锡纳米片材的水热合成方法 | |
CN109802127A (zh) | 一种银掺杂四氧化三铁纳米复合材料的制备方法 | |
CN102079517A (zh) | 喷雾热解法制备锂离子电池正极材料氟化磷酸钒锂 | |
CN101764214B (zh) | 高纯度钛酸锌锂纳米棒的制备方法及其在锂电池中的应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110406 Termination date: 20170625 |