CN115472790A - 一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料及其制备方法与应用，复合电极材料具有二维层状结构，颗粒粒径为2‑30μm，厚度为8‑12nm，由内部的少层还原氧化石墨烯，外层的超薄钛酸钠纳米片，以及包覆在超薄钛酸钠纳米片表面的氮掺杂碳组成。与现有技术相比，本发明制备工艺简单、易于放大生产，可控性强，所得材料的孔径、比表面积和介观结构均可调，包含该材料的可充放钠离子电池或钠电池具有高能量密度和功率密度的优势，展现出广阔的市场应用前景。

Description

一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料及其制备方法 与应用
技术领域
本发明涉及钠离子电池电极材料技术领域，具体涉及一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料及其制备方法与应用。
背景技术
钠离子电池具有资源丰富和成本低廉的优势，凸显了在大规模储能和智能电网等应用领域中巨大的天然潜力。然而其能量密度、功率密度和长循环稳定性，仍然是其实用化发展中的短板，需要进一步提升。
负极材料对电池的能量密度和稳定性起着至关重要的作用。最理想的负极材料应具有较低的放电电压、高的理论容量。同时，首周库伦效率、功率特性以及循环稳定性也是重要的性能指标。钛基负极材料由于其高效的储钠活性、高稳定性、低成本和无毒而引起了极大的兴趣。其中，Na2Ti3O7具有较高的理论容量(310mAh g-1)和较低的放电电压平台(0.3Vvs Na/Na+)，这可以在实际电池中产生更高的工作电压和能量密度。然而，由于Na2Ti3O7材料本身大的带隙(3.7eV)，因此具有缓慢的钠离子嵌入/脱出动力学，此外，Na2Ti3O7晶格中大量钠插入引起严重的结构应变从而暴露出更多的反应性表面位点，导致电解质的连续分解使其具有较低的首周库伦效率，从而表现出较差的循环稳定性。
目前已有文献主要通过设计纳米颗粒结构(Adv.Mater.2017,29,1700989)、表面掺杂(Adv.Energy Mater.2016,6,1502568)等方式来解决以上问题，但同时兼顾体相的离子传输提升和界面修饰改性的材料仍然报道很少。
发明内容
本发明的目的是提供一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料，具有二维层状结构，颗粒粒径为2-30μm，厚度为8-12nm，由内部的少层还原氧化石墨烯，外层的超薄钛酸钠纳米片，以及包覆在超薄钛酸钠纳米片表面的氮掺杂碳组成。
优选地，所述的复合电极材料中，少层还原氧化石墨烯和碳的总质量为复合电极材料质量的25％-30％。
本发明提供的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合材料是以少层还原氧化石墨烯为模板，均匀负载单层介孔二氧化钛后，在含有多巴胺的碱溶液中水热处理制备而成的，具有二维层状结构，颗粒粒径为2-30μm，厚度约为10nm，由内部的少层还原氧化石墨烯，外层的超薄钛酸钠纳米片，以及包覆在超薄钛酸钠纳米片表面的氮掺杂碳组成。
本发明复合电极材料是以单胶束法合成单层的介孔氧化钛，并负载于少层还原氧化石墨烯上形成前驱体，后通过与多巴胺混合后一步碱溶液处理得到。
一种上述二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用单胶束自组装合成前驱体：将表面活性剂催化剂和配位剂加入到有机溶剂中，剧烈搅拌后加入钛源，干燥溶剂得到二氧化钛单胶束凝胶，将该凝胶分散在有机溶剂中形成透明溶液，后将少层还原氧化石墨烯(rGO)加入上述混合物中，油浴中加热处理，收集黑色沉淀物并干燥，最后在煅烧后获得rGO/TiO2复合物前驱体；
(2)采用水热处理法制备二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料：将步骤(1)得到的前驱体与多巴胺在水溶液中混合后加入到碱溶液中，之后在反应釜中水热处理，洗涤后升温煅烧，得到所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
优选地，步骤(1)中，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
进一步优选地，所述的表面活性剂为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷、聚环氧乙烷-聚环氧丁烷、聚环氧乙烷-聚苯乙烯或聚环氧乙烷-聚甲基丙烯酸甲酯二嵌段共聚物、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、聚环氧丙烷-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷三嵌段共聚物中的一种或几种。
优选地，步骤(1)中，所述钛源为硫酸钛、叔丁醇钛、甲氧基钛、四氯化钛、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、钛酸四乙酯或乙酰丙酮钛中的一种或几种。
优选地，步骤(1)中，所述催化剂为盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸或磷酸中的一种或几种。
优选地，步骤(1)中，所述配位剂为乙酸、柠檬酸、乙酰丙酮或乙二胺四乙酸中的一种或几种。
优选地，步骤(1)中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯、甲苯、乙醚、四氢呋喃、氯仿或二氯甲烷中的一种或几种。
优选地，步骤(2)中，所述rGO/TiO2复合物前驱体和多巴胺的摩尔比为(1-20)：(0.01-1)。
优选地，步骤(2)中，所述rGO/TiO2复合物前驱体和碱的摩尔比为(1-20)：(0.01-1)。
优选地，步骤(2)在惰性气氛中煅烧，煅烧过程为以1-5℃/min的升温速率升温到300-800℃，恒温0.5-3h。
进一步优选地，所述的惰性气氛为氮气或氩气。
一种上述二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的应用，将所述的复合电极材料用于制备钠离子电池或钠电池。
优选地，所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合材料作为钠离子电池负极或钠电池正极。
优选地，所述的钠离子电池和钠电池为可充放室温钠/钠离子电池，包括正极片、负极片、电解液、隔膜以及外壳，隔膜为玻璃纤维隔膜、聚乙烯、聚丙烯微孔膜或它们的复合隔膜，电解液为可溶性钠盐有机溶液；钠离子电池中，二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料为负极，可嵌/脱钠离子活性材料作为正极；钠电池中，二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料为正极，金属钠作为负极。
进一步优选地，所述的钠电池正极片是通过正极材料与导电剂、粘结剂和分散剂均匀混合后所得到的浆料填涂到集流体而得到，集流体为铜箔；钠离子电池负极片通过负极材料与导电剂、粘结剂和分散剂均匀混合后所得到的浆料填涂到集流体而得到，正极片通过正极材料与导电剂、粘结剂和分散剂均匀混合后所得到的浆料填涂到集流体而得到，集流体为铝箔。
更进一步优选地，所述的钠离子电池和钠电池中，导电剂是乙炔黑、Super P或石墨中的一种或几种；粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或丁苯橡胶的一种或几种；分散剂为无水乙醇、异丙醇或1-甲基-2-吡咯烷酮的一种或几种。
进一步优选地，所述的可嵌/脱钠离子活性材料包括过渡金属氧化物、磷酸盐、焦磷酸盐、硫酸盐、氟磷酸盐；所述的可溶性钠盐有机溶液为钠盐溶于有机溶剂中得到，钠盐为六氟磷酸钠、高氯酸钠、三氟甲基磺酸钠和硝酸钠的一种或几种，有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二甘醇二甲醚、1,3-环戊二醇、乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚和三甘醇二甲醚中的一种或几种。
进一步优选地，所述的电池的外壳均采用铝壳、铝塑膜(软包电池)、不锈钢及其复合材料，形状是扣式、柱形或方形。
本发明复合电极材料同时具有超薄钛酸钠片层结构和碳包覆的稳定界面，合成方法工艺简单、易于放大生产，可控性强，作为钠离子电池负极或钠电池正极，同时具有高首周库伦效率、工作电压低、高容量、优异倍率特性和循环稳定性等优点，展现出广阔的市场应用前景。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明结构体相中超薄的钛酸钠纳米片有效缩短离子传输路径，提升离子传输速率，同时钛酸钠表面被氮掺杂碳包覆，该氮掺杂的碳不仅能够嵌入到钛酸钠晶格内部，增大钛酸钠的晶格间距，释放更多的储钠位点，降低钛酸钠的本征带隙，提升电子导电性，而且在表面能够抑制电解液的不利分解，形成结构和组分优异的固态电解质界面膜(SEI)；
2.本发明通过对体相和界面的协同设计，从而获得高首周库伦效率、高容量、优异倍率特性和循环稳定性的材料；
3.本发明复合电极材料具有优异的动力学特性、超过理论容量的实际可逆容量、超高首周库伦效率以及稳定的电化学存储，包含该材料的可充放钠离子电池或钠电池具有高能量密度和功率密度的优势，展现出广阔的市场应用前景。
4.本发明制备工艺简单、易于放大生产，可控性强，所得材料的孔径、比表面积和介观结构均可调。
附图说明
图1是实施例1中所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的XRD图；
图2是实施例1中所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的Raman图；
图3是实施例1中所制备的rGO/单层介孔二氧化钛前驱体的TEM图；
图4是实施例1中所制备的rGO/单层介孔二氧化钛前驱体的AFM图；
图5是实施例1中所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的TEM图；
图6是实施例1中所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的TEM图；
图7是实施例1中所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的HRTEM图；
图8是实施例1中所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的XPS图；
图9是实施例1中所制备的钠电池的充放电曲线图；
图10是实施例1中所制备的钠电池的倍率性能图；
图11是实施例1中所制备的钠电池的循环稳定性图；
图12为对比例1提供的样品的XRD图；
图13为对比例1提供的样品的TEM图；
图14为对比例1提供的样品的HRTEM图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。
实施例1
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
图1为二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合材料的X-射线衍射(XRD)图，部分晶面与标准卡片(PDF#31-1329)相对应。衍射峰(2theta＝8.5°)对应(001)晶面，表现出最高强度，这表明(001)晶面为钛酸钠晶体优势晶面，同时该衍射峰向低角度移动，这说明该晶面间距比标准的(001)晶面要大，这说明多巴胺的引入增大的该钛酸钠(001)晶面的间距。与不含多巴胺样品的XRD数据相比较，也能很清楚的得到证实。图2为二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合材料的拉曼散射图谱，其中192和273cm-1的峰为Na-O-Ti的伸缩振动，432和668的峰为Ti-O-Ti的伸缩振动，863的峰为TiO6中较短的Ti-O键的伸缩振动。图3为前驱体rGO/介孔TiO2的TEM图，显示出均匀的二维片层介孔结构。图4为前驱体rGO/介孔TiO2的AFM图，测得其厚度约为10nm。图5为二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的TEM图，复合材料呈现二维片状结构，分散、不聚集，其颗粒边长约为5-7μm，厚度应与前驱体一致，约10nm。该二维结构的实现也证实了其内部少层还原氧化石墨烯所起的模板作用。图6为二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的TEM图，超薄二维钛酸钠纳米片分布均匀，纳米片长度约为5nm，宽度约为1-2nm。图7为二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的高分辨TEM图，可以看出钛酸钠(001)晶面的晶格条纹，且晶格条纹存在明显的缺陷，同时其外层覆盖有2-3nm的无定形氮掺杂碳。图8为二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的XPS N1s谱图，该谱图中的吡啶氮以及C-N-Ti键的存在同样证实了外层氮掺杂碳的存在。其中，少层还原氧化石墨烯和碳的总量为二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合材料质量的28.2％。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试，其充放电曲线和倍率性能如图9和图10所示，0.2C下放电平台小于0.5V，比容量达到340mAh/g，同时具有高达86.4％的首周库伦效率。在80C的倍率下，其放电比容量能达到110mAh/g(1C＝310mA/g)。0.2C倍率下的循环稳定性如图11所示，循环150周后仍具有318mAh/g的可逆容量，容量保持率接近100％。
实施例2
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaClO4溶于EC:DEC(体积比为1:1)为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例3
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaPF6溶于EC:DMC(体积比为1:1)为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例4
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaPF6溶于DME为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例5
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为负极活性材料，负极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。商业化氟磷酸钒钠作为正极活性材料，正极活性材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以70:20:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铝箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm负极和正极极片，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaPF6溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠离子电池在室温下，0.1-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例6
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为负极活性材料，负极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。商业化磷酸钒钠作为正极活性材料，正极活性材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以70:20:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至lv2箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm负极和正极极片，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaPF6溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠离子电池在室温下，0.1-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例7
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为负极活性材料，负极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。商业化氟磷酸钒钠作为正极活性材料，正极活性材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以70:20:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至lv2箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm负极和正极极片，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaClO4溶于EC:DEC(体积比为1:1)为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠离子电池在室温下，0.1-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例8
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为负极活性材料，负极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。商业化磷酸钒钠作为正极活性材料，正极活性材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以70:20:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至lv2箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm负极和正极极片，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaClO4溶于EC:DEC(体积比为1:1)为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠离子电池在室温下，0.1-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例9
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.0g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例10
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将2.0g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例11
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和1.5mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例12
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和4.5mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例13
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入3.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例14
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入7.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例15
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有30mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例16
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有70mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例17
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与30mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例18
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与90mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例19
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.5M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例20
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 2.0M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至500℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例21
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至600℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
实施例22
本发明所用的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的合成步骤如下：
将1.5g Pluronic F127(PEO106PPO70PEO106，Mw＝12600g mol-1)、2.4g乙酸和3.2g浓盐酸(36wt％)依次加入30mL四氢呋喃溶液中。剧烈搅拌10分钟后，滴加3.4g钛酸四丁酯(TBOT)。将形成的澄清黄色溶液转移到两个30mm×50mm的容量瓶中，并在45℃的烘箱中放置24h，得到F127/TiO2单胶束凝胶。3.0g F127/TiO2单胶束凝胶和3.0mL TMB再分散在10.0mL无水乙醇中，搅拌10分钟。随后逐滴加入5.0mL甘油。搅拌5分钟形成透明溶液后，将含有50mg氧化石墨烯的5.0mL无水乙醇混合溶液加入混合物中。在400rpm的温和搅拌下，将整个溶液在100℃的油浴中加热6小时，并使其冷却至室温。通过离心分离和收集黑色沉淀物，用乙醇洗涤，并在烘箱中干燥。最后在氮气气氛下350℃煅烧3h以去除F127模板并提高结晶度，获得rGO上生长的单层介孔二氧化钛前驱体。将0.15g该前驱体与60mg多巴胺混合后加入到30mL 0.1M氢氧化钠溶液中，在反应釜中150℃处理24h，之后在氮气下升温至800℃煅烧3h，得到二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
将所制备的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料作为正极活性材料，正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯以80:10:10质量比混合，采用1-甲基-2-吡咯烷酮为分散剂，将上述混合物混合均匀调成浆料涂至铜箔上。在80℃真空烘干后剪裁得到直径为13mm正极极片，钠金属片为负极(直径为16mm)，玻璃纤维膜(Whatman GF/D)作为隔膜，使用1M NaSO3CF3溶于DGM为电解液。不锈钢钢壳作为外壳，组装成CR2025式纽扣电池。上述过程所组装的钠电池在室温下，0.01-3.0V的电位范围内进行充放电测试。
对比例1：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中，省去了多巴胺的引入。
如图12所示，在不加入多巴胺的情况下，所合成的钛酸钠晶体结构中(001)晶面没有向低角度移动，显示出与标准卡片(001)晶面位置相符合的峰。如图13所示，在不加入多巴胺的情况下，所合成的二维钛酸钠纳米片有所增大，长约为20-50nm，宽约为5-10nm，这说明多巴胺的引入能够抑制钛酸钠在合成过程中的体积生长，有利于形成超薄的钛酸钠纳米片。如14所示，在不加入多巴胺的情况下，所合成的二维钛酸钠纳米片外部没有碳包覆，显示出明显的晶格边缘。
对比例2：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中，省去了F127的引入。
对比例3：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中，省去了TMB的引入。对比例4：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中，省去了甘油的引入。
对比例5：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中，省去了rGO的引入。
对比例6：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中，省去了煅烧步骤。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料，其特征在于，具有二维层状结构，颗粒粒径为2-30μm，厚度为8-12nm，由内部的少层还原氧化石墨烯，外层的超薄钛酸钠纳米片，以及包覆在超薄钛酸钠纳米片表面的氮掺杂碳组成。
2.根据权利要求1所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料，其特征在于，所述的复合电极材料中，少层还原氧化石墨烯和碳的总质量为复合电极材料质量的25％-30％。
3.一种如权利要求1或2所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用单胶束自组装合成前驱体：将表面活性剂、催化剂和配位剂加入到有机溶剂中，搅拌后加入钛源，干燥溶剂得到二氧化钛单胶束凝胶，将该凝胶分散在有机溶剂中形成透明溶液，后将少层还原氧化石墨烯加入上述混合物中，加热处理，收集沉淀物并干燥，最后在煅烧后获得rGO/TiO2复合物前驱体；
(2)采用水热处理法制备二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料：将步骤(1)得到的前驱体与多巴胺在水溶液中混合后加入到碱溶液中，之后进行水热处理，洗涤后升温煅烧，得到所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料。
4.根据权利要求3所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述表面活性剂为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷、聚环氧乙烷-聚环氧丁烷、聚环氧乙烷-聚苯乙烯或聚环氧乙烷-聚甲基丙烯酸甲酯二嵌段共聚物、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、聚环氧丙烷-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷三嵌段共聚物中的一种或几种；
所述钛源为硫酸钛、叔丁醇钛、甲氧基钛、四氯化钛、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、钛酸四乙酯或乙酰丙酮钛中的一种或几种；
所述催化剂为盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸或磷酸中的一种或几种；
所述配位剂为乙酸、柠檬酸、乙酰丙酮或乙二胺四乙酸中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯、甲苯、乙醚、四氢呋喃、氯仿或二氯甲烷中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述rGO/TiO2复合物前驱体和多巴胺的摩尔比为(1-20)：(0.01-1)。
7.根据权利要求3所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)在惰性气氛中煅烧，煅烧过程为以1-5℃/min的升温速率升温到300-800℃，恒温0.5-3h。
8.一种如权利要求1或2所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的应用，其特征在于，将所述的复合电极材料用于制备钠离子电池或钠电池。
9.根据权利要求8所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的应用，其特征在于，所述的钠离子电池和钠电池包括正极片、负极片、电解液、隔膜以及外壳，隔膜为玻璃纤维隔膜、聚乙烯、聚丙烯微孔膜或它们的复合隔膜，电解液为可溶性钠盐有机溶液；钠离子电池中，二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料为负极，可嵌/脱钠离子活性材料作为正极；钠电池中，二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料为正极，金属钠作为负极。
10.根据权利要求9所述的二维超薄钛酸钠纳米片/碳复合电极材料的应用，其特征在于，所述的可嵌/脱钠离子活性材料包括过渡金属氧化物、磷酸盐、焦磷酸盐、硫酸盐、氟磷酸盐；所述的可溶性钠盐有机溶液为钠盐溶于有机溶剂中得到，钠盐为六氟磷酸钠、高氯酸钠、三氟甲基磺酸钠的一种或几种，有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二甘醇二甲醚、1,3-环戊二醇、乙二醇二甲醚和三甘醇二甲醚中的一种或几种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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